沉淀硬化型不锈钢
不锈钢在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的热处理工艺的产品
中形成沉淀相。沉淀硬化不锈钢的基体组织可以是马氏体或者是 奥氏体,取决于成分和处理过程。时效硬化马氏体不锈钢兼有良好的抗腐蚀性能和热处理简单的特点。使用广泛的时效硬化马氏体不锈钢是17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)。时效硬化马氏体不锈钢对氯化物应力腐蚀开裂敏感。敏感性在某种程度上取决于钢的牌号和时效温度。
沉淀硬化
沉淀硬化(析出强化):指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后,在 400~500℃ 或 700~800℃ 进行沉淀硬化处理,可获得很高的强度。 即某些合金的过饱和固溶体在室温下放置或者将它加热到一定温度,溶质原子会在固溶点阵的一定区域内聚集或组成第二相,从而导致合金的硬度升高的现象。
产品简介
沉淀硬化不锈钢是铁-铬-镍合金,为了发展高强度和高韧性,通过加入AL、Ti、Nb、V、N,在时效热处理过程
按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化奥氏体型不锈钢和沉淀硬化马氏体型。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A和0Cr15Ni7M02Al两种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5%~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体,再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为强度的材料在核工业、航空和航天工业中,得到应用。
应用领域
工业领域:沉淀硬化马氏体不锈钢因其高强度和良好的耐蚀性,被广泛应用于工业和民用工业,如航空、航天、核工业等领域。
具体应用:沉淀硬化马氏体不锈钢可用于制造蒸汽涡轮的叶片、外科手术器械、阀门、弹簧、隔膜、波纹管、天线、紧固件、测量仪表等。
工艺流程
固溶处理:将合金加热到高温,使溶质元素充分溶解在基体金属中,形成过饱和固溶体。
淬火:迅速冷却合金,以保持过饱和固溶体的状态。
时效处理:在室温或稍高温度下保持一段时间,使过饱和固溶体中的溶质原子逐渐析出,形成细小的沉淀物颗粒。
机理分析
弥散强化:沉淀硬化的主要机制是第二相粒子的析出引起的弥散强化作用。这些析出的粒子会阻碍位错的运动,从而提高材料的强度和硬度。
应变效应:析出的第二相粒子与母相之间存在一定的共格关系,这种共格关系会引起晶格畸变,产生应变场,进一步增强材料的强度。