沉淀硬化不銹鋼特點

沉淀硬化不銹鋼具有高強度、高韌性、高耐蝕性、高抗氧化性和優(yōu)良的成型性、焊接性等綜合性能。

根據(jù)鋼中主要合金元素的含量和所加的硬化元素而分為四大類，即：

(1)馬氏體沉淀硬化不銹鋼，含碳一般低0.1%。通過加入硬化元素(銅，鋁，鈦和鋁等)進行強化，以彌補強度不足。鉻含量一般高于17%，并加入適量鎳以改善耐蝕性；

(2)馬氏體時效不銹鋼，含碳不高于0.03%以保證馬氏體基體的韌性、耐蝕性、焊接性和加工性，含鉻不少12%以確保耐蝕性。另外還加入合金元素鈷，進一步改善鋼的熱處理效果；

(3)半奧氏體型，即過渡型沉淀硬化不銹鋼，含鉻不少于12%。含碳低，并且以鋁作為其主要沉淀硬化元素這類型鋼比馬氏體沉淀硬化不銹鋼有更好的綜合性能；

(4)奧氏體沉淀硬化不銹鋼，是在淬火狀態(tài)和時效狀態(tài)都為穩(wěn)定奧氏體組織的不銹鋼，含鎳(高于25%)和錳都高，含鉻高于13%，以確保良好的耐蝕性和抗氧化性通常添加鈦、鋁、釩或磷作為沉淀硬化元素，同時加人微量硼、釩、氮等元素，以獲得優(yōu)良的綜合性能 。

沉淀硬化不銹鋼，在各類不銹鋼中通過單獨或復(fù)合加入硬化元素，而獲得高強度、高韌性、高耐蝕性的一類不銹鋼 。

(1)0Cr17Ni4Cu4Nb鋼

該鋼為馬氏體沉淀硬化不銹鋼，Ms點約150℃，Mf點在30℃以下。馬氏體轉(zhuǎn)變完全與否受成分和冷卻方式影響。鋼中銅以極細小而分散的ε相彌散分布在基體上從而提高強度。H900處理時σb=1310MPa，σ0.2=1170MPa，δ5=10%，ψ=40%。該鋼具有良好的耐腐蝕性，耐蝕性優(yōu)于一般馬氏體不銹鋼，與一般奧氏體不銹鋼相近。它具有良好的切削性能，不需預(yù)熱就可以焊接并且焊后可不進行局部退火。它主要用于制造耐蝕和高強度部件如噴氣發(fā)動機壓氣機機匣及大型汽輪機末級葉片。

(2)0Cr17Ni7Al鋼

這個牌號為半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。它是在0Cr17Ni7這一不穩(wěn)定的奧氏體鋼中添加鋁，再經(jīng)過馬氏體轉(zhuǎn)變和析出NiAl化合物而硬化的鋼種。在RH950處理后，σb=1580MPa，σ0.2=1470MPa，δ5=6%。該鋼在氧化性酸中耐蝕性良好，而在像硫酸、鹽酸等非氧化性酸中耐蝕性差。經(jīng)A或A1750處理后的耐酸性最好。而用TH、RH、CH處理后的耐酸性變差。該鋼的焊接可采用與奧氏體不銹鋼相同的焊接工藝。若采用與母材成分相同的焊條焊接，則焊縫中將出現(xiàn)大量的δ鐵素體，造成焊縫韌性的下降，因而焊條中可適當(dāng)?shù)慕点t或增鎳。焊接時應(yīng)采用惰性氣體保護以防焊條中鋁的氧化。為獲得良好的焊接效率，固溶退火后的焊件，最好先進行固溶處理，然后再進行調(diào)整和時效處理。該類鋼主要用于制造飛機外殼、結(jié)構(gòu)件、導(dǎo)彈的壓力容器和構(gòu)件，噴氣發(fā)動機零件、彈簧、隔膜、波紋管、天線、緊固件、測量儀表等。

(3)0Cr15Ni25Ti2MoVB鋼

該鋼為奧氏體沉淀硬化不銹鋼，亦即鐵鎳基高溫合金。鋼不僅在固溶態(tài)，而且在時效態(tài)均為穩(wěn)定的奧氏體組織。-般由鋼中形成金屬間化合物來達到提高強度和改善高溫性能。在時效態(tài)σb=1035MPa，σ0.2=690MPa，δ=25%，ψ=40%。該鋼高溫強度好，使用溫度可達600～700℃。650℃以下的高溫屈服強度與室溫差不多。低溫韌性良好，但存在室溫強度低，焊接性能差等缺點 。

而廣泛用于尖端工業(yè)和民用工業(yè)，例如典型的沉淀硬化不銹鋼17-4P，可用來制作在370℃以下，要求耐蝕、耐磨、高強度的結(jié)構(gòu) 。2100433B

中文名稱

奧氏體沉淀硬化不銹鋼

英文名稱

austenitic precipitation hardening stainless steel

定　　義

固溶處理后在700℃~735℃長期時效，使鋁、鈦等形成金屬間化合物和磷的沉淀相析出，從而明顯提高強度的奧氏體不銹鋼。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），金屬材料（二級學(xué)科），鋼鐵材料（三級學(xué)科），鋼鐵材料品種（四級學(xué)科）

中文名稱

馬氏體沉淀硬化不銹鋼

英文名稱

martensitic precipitation hardening stainless steel

定　　義

碳含量低于0.1%，加入銅、鉬、鈦、鋁等元素使之沉淀析出碳化物和金屬間化合物而進一步強化的馬氏體不銹鋼。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），金屬材料（二級學(xué)科），鋼鐵材料（三級學(xué)科），鋼鐵材料品種（四級學(xué)科）

半奧氏體沉淀硬化不銹鋼(semi-austenitic precipitation hardening stainless steel),是由固溶處理狀態(tài)的組織為奧氏體和5%~20%的鐵素體，經(jīng)調(diào)整熱處理后可轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，再在455~565°C 進行時效處理沉淀析出金屬間化合物或碳/氮化物進一步強化，從而具有很高強度的不銹鋼。固溶狀態(tài)下鋼的強度低、韌塑性高，可進行各種成型加工及焊接。

調(diào)整熱處理時使碳和合金元素適當(dāng)析出，升高鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變溫度，冷卻到室溫(若有必要則需在約一70°C進行冷處理)，使組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，最后經(jīng)時效處理進一步強化。半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的優(yōu)點是在固溶態(tài)容易進行成型加工和焊接，經(jīng)熱處理后可得到很高的強度，但對化學(xué)成分和熱處理工藝的控制要求非常嚴(yán)格且熱處理工藝非常復(fù)雜。典型鋼號有07Cr17Ni7Al (631,17-7PH) 及07Cr15Ni7Mo2Al (632,PH15-7Mo )等。半奧氏體沉淀硬化不銹鋼廣泛用于中溫高強度高耐蝕性承力件如發(fā)動機反推裝置構(gòu)件、導(dǎo)管、閥門、高溫彈簧等。2100433B