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(2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢。碳含量一般在0.1%左右,为改进铸造性能铸造钢的碳含量大于0.1%;他点的控制是本钢设计的关键,这类钢在固溶处理后为奥氏体组织,在此状态下进行加工、成形、焊接。在调整处理(碳化物析出过程)后马氏体点升高,降到室温后为马氏体组织或再通过简单的低温处理(-72℃)后转变成马氏体(即马氏体点在-72℃以上);铬含量一般在14%以上,以保证良好的不锈性和耐蚀性;选择合适的铬、镍当量配比以降低钢中δ-铁素体的含量;钢中含有适量沉淀硬化元素。如钼、钛、铝、铌、铜等。有时钢中含钴,这一方面可以促进钼的强化作用,同时又不影响Ms点。
图1 0Cr17Ni7TiAl钢的热处理工艺
图2 0Cr17Ni4Cu4Nb钢的热处理工艺
(3)奥氏体沉淀硬化不锈钢。选择合适的铬、镍当量配比,使其形成非常稳定的奥氏体组织;为了弥补奥
半奥氏体沉淀硬化不锈钢热处理工艺
氏体强度的不足,通过加入铝、钛以形成Ni3Al、Ni3Ti,或加入磷形成M23(C+P)6而进行强化。
热处理工艺 (1)马氏体沉淀硬化不锈钢。以OCrl7NiTiAl(Stainless W)和OCrl7Ni4Cu4Nb为例,其热处理工艺如图1和图2所示。
(2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢。以0Cr15Ni7Mo2Al为例
(3)奥氏体沉淀硬化不锈钢。以0Cr15Ni25Ti2MoAlVB为例其热处理工艺
沉淀硬化钢常用牌号:
17-4PH/0Cr17Ni4Cu4Nb/05Cr17Ni4Cu4Nb/AISI630,UNS S17400/SUS630/X5CrNiCuNb16-4/PH15-7Mo/(UNS S15700、SUS 632)0Cr15Ni7Mo2Al/ AM-350(UNS S35000/SUS 633)0Cr16Ni4Mo3N/17-7PH(SUS 631) 07Cr17Ni7Al/UNS S17700/AISI 631/ PH13-8Mo/0Cr13Ni8Mo2Al(UNS S13800、XM13/04Cr13Ni8Mo2Al/15-5PH(UNS S15500、XM12)1.4545/XM-12/05Cr15Ni5Cu4Nb/0Cr15Ni5Cu4Nb/Custom-455/00Cr12Ni8Cu2TiNb /AM-355(634型) AM350/0Cr16Ni4Mo3N
根据钢的组织可分为3类:(1)马氏体沉淀硬化不锈钢,以中国0Cr17Ni7TiAl和0Cr17Ni4Cu4Nb为代表。(2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢,以0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al为代表。(3)奥氏体沉淀硬化不锈钢,它实际上为铁基高温合金,以0Cr15Ni20Ti2MoVB、1Cr17Ni10P为代表。
设计要点 (1)马氏体沉淀硬化不锈钢。钢中碳含量一般≤0.1%,但≥0.05%,目的是既有好的焊接性、耐蚀性,又具有较好的强韧性;铬含量一般在16%~17%以保证足够的不锈性和耐蚀性;合适的镍、铬当量,以便钢中δ-铁素体的含量处于水平(一般≤5%),以免损害横向性能和降低钢的强度。各种合金元素的铁素体形成效果如下:
0.1%N 0.1%C 1%Ni 1%Co 1%Cu
-20 -18 -10 -6 -3
1%Mn 1%w 1%Si 1%Mo 1%Cr
-1 +8 +8 +11 +15
1%V 1%Al
+19 +38
元素的配比应使马氏体相变开始温度(Ms点)在150℃以上马氏体相变基本完成温度,(Mf点)在50℃以上,下述经验公式可作计算Ms点时的参考:
Ms={75(14.6-%Cr)+110(8.9-%Ni)+3000
[0.068-%(C+N)]+60(1.33+%Mn+50
(0.17-%Si)},℃
添加适量沉淀硬化元素如铜和钛等以便形成ε富铜相和NiTi相等进行强化。。
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