自40年代以來,首先為適應迅速進步的航空、航天工業的需要,發展了沉淀硬化不銹鋼。其化學成分一般不超過18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的鉻、鎳含量,碳含量低,添加有少量形成析出硬化相的所謂硬化元素,如鋁、鈦、鈮、銅和鉬等。在最終形成馬氏體后,經時效處理,析出金屬間化合物(如Ni3A1、Ni3Ti等)和某些少量碳化物以產生沉淀硬化。它比普通馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)具有更高的強度,更好的可焊性、韌性、冷加工成形性和耐蝕性等。主要有馬氏體型沉淀硬化不銹鋼和半奧氏體(奧氏體-馬氏體)型沉淀硬化不銹鋼。前者以GB0Cr17Ni4Cu4Nb(相當美國阿姆公司商業代號17-4PH)鋼,后者以GB0Cr17Ni7A1(相當17-7PH)及 0Cr15Ni7Mo2A1(相當PH15-7Mo)鋼為代表。簡稱PH(PrecipitationHardening)不銹鋼。
60年代初,國(guo)際(ji)鎳(nie)公司利用(yong)超低碳馬氏體(ti)(ti)進行沉(chen)淀硬(ying)化,研制了一種高強度(du)、高韌性(xing)的Fe-Ni系馬氏體(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)鋼(gang)。為(wei)(wei)改善耐蝕性(xing)能,隨后發(fa)展(zhan)了含鉻的馬氏體(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)不銹(xiu)鋼(gang)。它(ta)利用(yong)馬氏體(ti)(ti)相(xiang)變、超低碳馬氏體(ti)(ti)和(he)金屬間化合(he)物(wu)相(xiang)的時效(xiao)(xiao)硬(ying)化等(deng)相(xiang)結合(he)的方法,獲得(de)優良(liang)的綜合(he)性(xing)能,成(cheng)為(wei)(wei)正在發(fa)展(zhan)中的新(xin)一代高強度(du)不銹(xiu)鋼(gang)。它(ta)具有馬氏體(ti)(ti)時效(xiao)(xiao)鋼(gang)的全部優點和(he)比沉(chen)淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼(gang)更優越的性(xing)能。
我國從60年代初開(kai)始,逐漸發(fa)展了奧(ao)氏(shi)體(ti)型、半奧(ao)氏(shi)體(ti)型、馬氏(shi)體(ti)型沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼和馬氏(shi)體(ti)時(shi)效不銹(xiu)鋼。
一、半奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼
半奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)PH不銹鋼(gang),是以奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)態(tai)供貨。奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)因屬(shu)面(mian)心立方(fang)晶格(ge)結構,塑性好,具有(you)易于各類加(jia)工等優良的工藝性能。此類鋼(gang)在(zai)交貨前,需(xu)進行固溶處(chu)理(li)(li)(簡(jian)稱(cheng)A處(chu)理(li)(li),一般(ban)在(zai)1000~1050℃,空冷(leng))。經(jing)A處(chu)理(li)(li)后的狀(zhuang)態(tai)(簡(jian)稱(cheng)A態(tai)),其(qi)金相組織基本為奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti),尚含約5~20%的鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)。但不穩定。為保(bao)證獲得上述室溫(wen)不穩定的奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組織,最關鍵的是必(bi)須嚴格(ge)控制(zhi)好化(hua)學成分(fen),并(bing)通過(guo)正確(que)的熱處(chu)理(li)(li)方(fang)法控制(zhi)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)相變溫(wen)度(du)區,使鋼(gang)在(zai)成型(xing)和制(zhi)造(zao)容器部件的過(guo)程中處(chu)于奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)態(tai),從(cong)而(er)具有(you)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)容易冷(leng)加(jia)工成形(xing)和焊接等優良的工藝性能。然后,需(xu)經(jing)特殊的中間(jian)處(chu)理(li)(li),使奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)轉變為低碳馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)(ti),并(bing)進一步通過(guo)時(shi)效處(chu)理(li)(li)進行沉淀硬化(hua)達(da)到更高的強度(du)。
鑒(jian)于此類鋼的(de)(de)(de)熱處理(li)工藝制度是不銹鋼中最復雜的(de)(de)(de)一(yi)種,要(yao)求也十分嚴格(ge)。應(ying)切(qie)實執行有關規(gui)定,才能(neng)得到標準性能(neng)。但(dan)也可根據設(she)計(ji)人員和用戶的(de)(de)(de)不同要(yao)求和具體(ti)制造使用情況,在相當寬的(de)(de)(de)溫度和時間(jian)范圍內進(jin)行各種選擇,制定特殊的(de)(de)(de)熱處理(li)工藝制度。這(zhe)里以其代表鋼種為例,僅簡化介紹幾(ji)種基本的(de)(de)(de)熱處理(li)方(fang)法。
半(ban)奧(ao)氏(shi)體PH不銹鋼經固溶(rong)處理后(hou)(A態),其強度很低。因此,首先必須使奧(ao)氏(shi)體轉變為(wei)馬氏(shi)體。完(wan)成這一相變硬化過程,可采取三種途徑(jing)。
1. 調節處理(簡稱T處理)
經A處理后的奧氏(shi)體(ti)(ti),在隨(sui)后的加熱過程中(zhong),會(hui)析出(chu)富(fu)鉻(ge)碳(tan)化物,使奧氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)實際(ji)成(cheng)分發生變化(如(ru)鉻(ge)、碳(tan)、氮等(deng)含(han)量下降),穩定性(xing)降低,冷卻時更(geng)容易轉變為(wei)(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。即影響(提高(gao))了馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變溫(wen)(wen)度(du)(du)(M3)。換言之(zhi),通(tong)過選擇合適的溫(wen)(wen)度(du)(du)和保(bao)溫(wen)(wen)一定的時間,可以控制M、點高(gao)于室(shi)溫(wen)(wen)至(zhi)某一溫(wen)(wen)度(du)(du)。如(ru)此(ci)類PH鋼一般在700~800℃作為(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)調節溫(wen)(wen)度(du)(du),冷卻至(zhi)室(shi)溫(wen)(wen)后,主要(yao)組織為(wei)(wei)低碳(tan)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(其M,點約在65~93℃,馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變終(zhong)了溫(wen)(wen)度(du)(du)M:點約為(wei)(wei)16℃)(6)。
2. 冷處(chu)理(li)(簡稱R處(chu)理(li))
經A處(chu)理(li)后的鋼(gang)也可以采(cai)用(yong)冷(leng)(leng)處(chu)理(li)方法(fa)使奧氏體轉變(bian)為(wei)馬(ma)(ma)氏體。最(zui)簡單的辦法(fa)是深冷(leng)(leng)處(chu)理(li)。如此(ci)類PH鋼(gang)A態直接(jie)置(zhi)于-150℃左右(已(yi)低(di)于M:點)。但(dan)這在工藝上(shang)難(nan)以實現(一般易獲(huo)得(de)的冷(leng)(leng)處(chu)理(li)溫度為(wei)-78℃)。因此(ci),通常先經過高溫調節處(chu)理(li)(約(yue)950℃左右),只(zhi)析出(chu)少(shao)量碳化物(其Ms點約(yue)在室溫,M1點約(yue)為(wei)-73℃)。而后再經-78℃冷(leng)(leng)處(chu)理(li),可獲(huo)得(de)相(xiang)對T處(chu)理(li)含碳較(jiao)高的馬(ma)(ma)氏體組織。
綜上所(suo)述,T處理和R處理,一般均包括了(le)奧氏體成分調整(zheng)的處理和隨后(hou)的馬氏體相變處理兩(liang)個步驟。T和R處理后(hou)的狀(zhuang)態依次稱(cheng)為T和R狀(zhuang)態。
3. 冷變形處理(li)(簡稱C處理(li))
經A處理后的(de)奧氏體,只要成分控制或(huo)調整得(de)恰當,在(zai)室溫下進行塑性變(bian)形(xing)或(huo)冷(leng)加(jia)工(變(bian)形(xing)),也可誘發馬氏體相變(bian)。為獲(huo)得(de)必要數量(liang)的(de)馬氏體,冷(leng)軋時(shi)宜高于(yu)60%的(de)變(bian)形(xing)量(liang)。
最后熱處(chu)(chu)理(li)是(shi)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理(li)(簡(jian)稱H處(chu)(chu)理(li))。通過各(ge)種(zhong)途徑(jing)獲得的(de)(de)(de)過飽和(he)低(di)碳馬氏(shi)體(ti)基體(ti),均(jun)需經H處(chu)(chu)理(li)產生沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)。其(qi)溫(wen)度(du)范圍一般(ban)在450~650℃左右。當金屬間(jian)化(hua)合物微(wei)細的(de)(de)(de)析出相即將析出(即孕育期的(de)(de)(de)最后階段(duan))時(shi)(shi),獲得最高強(qiang)化(hua)作用。若(ruo)延長時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)間(jian)(或提高H處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du))會造成過時(shi)(shi)效(xiao)(xiao),反而(er)使(shi)強(qiang)度(du)有(you)所降低(di)。但常對耐蝕性有(you)利(li)。如同(tong)最高強(qiang)度(du)狀(zhuang)態(tai)比較,一般(ban)PH不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)斷裂韌性和(he)抗應力腐蝕性能均(jun)有(you)提高(8)。此類鋼的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)比簡(jian)單的(de)(de)(de)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)機理(li)復雜的(de)(de)(de)多(duo),尤其(qi)是(shi)在565℃過時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi),同(tong)時(shi)(shi)發(fa)生的(de)(de)(de)還有(you)馬氏(shi)體(ti)基體(ti)的(de)(de)(de)回火和(he)部分(fen)逆轉變為奧(ao)氏(shi)體(ti)等。時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)過程(cheng)的(de)(de)(de)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua),還可采取分(fen)級時(shi)(shi)效(xiao)(xiao),一般(ban)采用多(duo)級時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(簡(jian)稱MH處(chu)(chu)理(li))達到更佳效(xiao)(xiao)果。此類鋼常用的(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝制度(du)代表符號(hao)有(you)TH、RH、CH等處(chu)(chu)理(li)。H后的(de)(de)(de)數字按(an)外來習慣(guan)指時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)華氏(shi)溫(wen)度(du)。例如,常見TH1050表示A處(chu)(chu)理(li)后,再經T處(chu)(chu)理(li)和(he)565℃(華氏(shi)1050F)H處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)一種(zhong)標準(zhun)熱處(chu)(chu)理(li)制度(du),其(qi)處(chu)(chu)理(li)后的(de)(de)(de)狀(zhuang)態(tai)稱為TH1050狀(zhuang)態(tai)。
二(er)、馬氏體沉淀硬化不銹(xiu)鋼
馬氏體(ti)(ti)PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼通常(chang)以(yi)馬氏體(ti)(ti)狀態供貨(有的(de)含(han)低(di)于(yu)10%的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti))。以(yi)其代(dai)表(biao)鋼種0Cr17Ni4Cu4Nb為例,其化學成分保證了經(jing)固溶(A)處理(li)后(hou)空冷至室溫(wen)時為低(di)碳(tan)馬氏體(ti)(ti)(含(han)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)小于(yu)2~5%)組織(zhi)(雖比普通馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼易于(yu)加工(gong),但不(bu)(bu)如半(ban)奧氏體(ti)(ti)PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,較(jiao)難進行深(shen)度冷成型)。再(zai)經(jing)時效(H)處理(li)產生沉淀(dian)硬化。與(yu)半(ban)奧氏體(ti)(ti)PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼相比其強化機(ji)理(li)相同,但熱(re)處理(li)工(gong)藝簡單。通過改(gai)變H處理(li)溫(wen)度,可在相當寬的(de)范圍內調整機(ji)械性(xing)能。其耐蝕(shi)性(xing)常(chang)可接近18-8奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,比普通馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼優(you)越。其焊接性(xing)能較(jiao)好(hao),不(bu)(bu)需(xu)焊前預熱(re),但對缺(que)口敏(min)感性(xing)大。當溫(wen)度高(gao)于(yu)425℃時,其強度顯(xian)著(zhu)下降(jiang)。
三、馬氏體時效不銹鋼
馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)通(tong)常(chang)以(yi)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)狀(zhuang)態供貨(huo)。其(qi)主(zhu)要(yao)特點是含(han)碳(tan)量(liang)很低,一(yi)(yi)般(ban)不(bu)(bu)(bu)大于(yu)(yu)(yu)0.03%C,甚至達到高(gao)純(chun)(chun)化(hua)(hua)(hua)。經(jing)固(gu)(gu)溶處(chu)(chu)理后(hou),冷(leng)至室(shi)溫獲得體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心立方晶格結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(不(bu)(bu)(bu)同于(yu)(yu)(yu)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)常(chang)見的(de)(de)(de)那種因(yin)碳(tan)過(guo)飽和(he)(he)(he)引(yin)起的(de)(de)(de)畸變(bian)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)心正(zheng)方結(jie)(jie)構(gou))。超低碳(tan)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)具有(you)優良的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)冷(leng)加(jia)工(gong)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(冷(leng)變(bian)形(xing)(xing)量(liang)可達80%以(yi)上(shang))。而(er)(er)(er)后(hou)通(tong)過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理析(xi)出金屬間化(hua)(hua)(hua)合物(wu)達到高(gao)強(qiang)度(du)。此(ci)(ci)類鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)鎳(nie)含(han)量(liang)對(dui)組織和(he)(he)(he)強(qiang)度(du)均有(you)影響(xiang)。它與某些(xie)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)元素形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)相,還可固(gu)(gu)溶強(qiang)化(hua)(hua)(hua)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。鎳(nie)屬于(yu)(yu)(yu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)并穩定(ding)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)元素,可減少鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(δ相)。同時(shi)(shi)(shi)(shi),它又強(qiang)烈降(jiang)低馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫度(du)(一(yi)(yi)般(ban)希望M1點在室(shi)溫以(yi)上(shang)),故而(er)(er)(er)鎳(nie)含(han)量(liang)受到限制(zhi),一(yi)(yi)般(ban)約含(han)4~8%Ni。含(han)鉻(ge)量(liang)一(yi)(yi)般(ban)低于(yu)(yu)(yu)15%,達不(bu)(bu)(bu)到高(gao)鉻(ge)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)水平,但(dan)比(bi)Cr13型(xing)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)好(hao)些(xie)。眾所周知,沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)處(chu)(chu)理往往帶(dai)來(lai)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)所下(xia)降(jiang)和(he)(he)(he)增加(jia)氫(qing)脆的(de)(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),一(yi)(yi)般(ban)地說,因(yin)無鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(δ相)和(he)(he)(he)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)(de)析(xi)出等原因(yin),雖在某些(xie)環境介質條(tiao)件(jian)(jian)下(xia)對(dui)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕敏感,但(dan)比(bi)普通(tong)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)(he)PH不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優越得多。此(ci)(ci)類鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)純(chun)(chun)度(du)(控制(zhi)有(you)害(hai)雜質元素如C、P、Si、N、S等的(de)(de)(de)含(han)量(liang))及其(qi)熱處(chu)(chu)理對(dui)斷裂(lie)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕等性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能有(you)重要(yao)影響(xiang)。由于(yu)(yu)(yu)此(ci)(ci)類鋼(gang)(gang)(gang)是航(hang)空航(hang)天工(gong)業重要(yao)材料,不(bu)(bu)(bu)僅要(yao)求(qiu)高(gao)強(qiang)度(du)和(he)(he)(he)高(gao)的(de)(de)(de)屈(qu)強(qiang)比(bi),而(er)(er)(er)且對(dui)其(qi)構(gou)件(jian)(jian)長期(qi)儲運和(he)(he)(he)使用(yong)的(de)(de)(de)安全可靠性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)求(qiu)很高(gao)。60年代中(zhong)期(qi)以(yi)來(lai),在應(ying)力腐(fu)(fu)蝕領域,引(yin)入了斷裂(lie)力學理論,采用(yong)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕開裂(lie)門檻應(ying)力強(qiang)度(du)因(yin)子(Kiscc)來(lai)衡量(liang)具有(you)宏觀裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)材料在應(ying)力腐(fu)(fu)蝕條(tiao)件(jian)(jian)下(xia)的(de)(de)(de)破(po)斷韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)值。積極開展(zhan)(zhan)了其(qi)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)機理、斷裂(lie)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕裂(lie)紋(wen)等之間關系的(de)(de)(de)研究。馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可按(an)鐵(tie)鉻(ge)鎳(nie)和(he)(he)(he)鐵(tie)鉻(ge)(鎳(nie))鈷系分,也(ye)可按(an)強(qiang)度(du)級別分,如新型(xing)超高(gao)強(qiang)度(du)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)等。總之,馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)因(yin)具有(you)優良的(de)(de)(de)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能和(he)(he)(he)工(gong)藝(包括焊接(jie))性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能,并兼(jian)有(you)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等,已成(cheng)(cheng)為析(xi)出硬(ying)(ying)化(hua)(hua)(hua)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)發展(zhan)(zhan)方向。
綜上所述,包括馬(ma)氏(shi)體型不銹鋼(gang)(gang)(gang)、半奧氏(shi)體型和(he)(he)馬(ma)氏(shi)體型PH不銹鋼(gang)(gang)(gang)以及馬(ma)氏(shi)體時效不銹鋼(gang)(gang)(gang),其(qi)共同特點是著眼于(yu)強(qiang)度和(he)(he)硬度,適用于(yu)超(chao)過奧氏(shi)體型和(he)(he)鐵(tie)素體型不銹鋼(gang)(gang)(gang)強(qiang)度要求并兼有一定耐蝕性的用途。
關于沉淀硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的分類,目前(qian)比較(jiao)混亂。歸納起來大體有幾種意見:
1. 我國1964年出版的《合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)手冊》將(jiang)馬氏(shi)(shi)體型(xing)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)按(an)化(hua)學(xue)成分(fen)劃分(fen)為鉻(ge)和(he)(he)鉻(ge)鎳鋼(gang)(gang)(gang)兩(liang)類。其中(zhong)馬氏(shi)(shi)體鉻(ge)鎳不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong),又按(an)熱(re)處理強化(hua)機(ji)理之不(bu)同分(fen)為淬(cui)火(huo)馬氏(shi)(shi)體(如(ru)1Cr17Ni2)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)兩(liang)類。換(huan)句話說,是將(jiang)沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)歸入馬氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)這一(yi)(yi)大類型(xing)。但(dan)因PH不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)有(you)其特殊性,強化(hua)機(ji)理同普(pu)通馬氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)有(you)明顯(xian)區別,我國GB標準(zhun)和(he)(he)日(ri)本JIS標準(zhun)等均將(jiang)其獨立分(fen)列為一(yi)(yi)個類型(xing)。
2. 60年(nian)代(dai)(dai)(dai)以來,馬(ma)氏體(ti)時效不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)迅(xun)速發展,可將馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼按發展階(jie)段先(xian)后分(fen)為:第(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)(dai)-20年(nian)代(dai)(dai)(dai)開始(shi)發展起(qi)來的(de)(de)(普通)馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼;第(di)(di)二代(dai)(dai)(dai)-40年(nian)代(dai)(dai)(dai)開始(shi)發展起(qi)來的(de)(de)沉淀硬化(PH)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼;第(di)(di)三代(dai)(dai)(dai)--60年(nian)代(dai)(dai)(dai)開始(shi)發展起(qi)來的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)時效不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼。
因為(wei)PH不銹(xiu)鋼和馬氏體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不銹(xiu)鋼的(de)共同點(dian)都是依(yi)靠(kao)馬氏體(ti)(ti)相(xiang)變硬化和經(jing)時(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)的(de)(析出(chu))沉(chen)淀(dian)硬化相(xiang)結(jie)合而(er)強化。因此常將兩者歸為(wei)一(yi)類。總稱為(wei)沉(chen)淀(dian)硬化型(xing),另一(yi)種
意見則建議總稱為馬(ma)(ma)氏體(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)類。不(bu)論(lun)名稱如何,關(guan)鍵是分清馬(ma)(ma)氏體(ti)PH不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、半奧氏體(ti)PH不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)馬(ma)(ma)氏體(ti)時(shi)效(xiao)(xiao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)三類之間的異同。
另一(yi)(yi)(yi)種意見(jian)將(jiang)PH不銹鋼(gang)(gang)(gang)和馬氏(shi)體(ti)時效(xiao)不銹鋼(gang)(gang)(gang)均歸入高(gao)(gao)強度不銹鋼(gang)(gang)(gang)。因何謂高(gao)(gao)強度鋼(gang)(gang)(gang)的具體(ti)標準界限尚未統一(yi)(yi)(yi),又如(ru)馬氏(shi)體(ti)PH不銹鋼(gang)(gang)(gang)常(chang)分為中強度級(ji)和高(gao)(gao)強度級(ji)。因此(ci),對高(gao)(gao)強度不銹鋼(gang)(gang)(gang)這一(yi)(yi)(yi)名(ming)稱,仍有異議(yi)。
3. 美國(guo)(guo)《不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)手(shou)冊》(1977年)將(jiang)奧(ao)氏(shi)體型(xing)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(如A286等)列(lie)入沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)。而美國(guo)(guo)《金(jin)屬(shu)手(shou)冊》(1985年版)卻把沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和馬(ma)氏(shi)體時(shi)效不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)均列(lie)入耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)而未列(lie)入不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。我國(guo)(guo)相(xiang)當美國(guo)(guo)A286的(de)牌號為GH132,歸屬(shu)鐵基高(gao)溫合(he)金(jin)(或稱耐(nai)熱(re)合(he)金(jin))、近似A286的(de)0Cr15Ni25Ti2MoA1VB鋼(gang)(gang)列(lie)入GB耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)標準(zhun)。0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr17Ni7A1 PH不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)同時(shi)列(lie)入不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)GB標準(zhun)之中(zhong)。這(zhe)說(shuo)明至今(jin)還沒有一種統一的(de)分類方法。但(dan)一般認為奧(ao)氏(shi)體型(xing)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),屬(shu)于鐵基耐(nai)熱(re)合(he)金(jin)的(de)前(qian)身,并(bing)可在更(geng)高(gao)的(de)溫度范(fan)圍(wei)使用(yong),如A286類,宜歸入耐(nai)熱(re)范(fan)疇(chou)。