Ferrium S53

 Ferrium S53是20世纪末由美国Qust Tak公司基于计算的材料设计技术研发出的一种马氏体沉淀硬化不锈钢，Carpenter技术公司提供产品，用以满足美国航母舰载机用的高强、高韧且在海洋大气环境下使用的超高强度不锈钢。航母舰载机关键结构件常用300M、Aermet 100等超高强度钢制作，但这类钢很容易受腐蚀，都必须采用严重危害环境且费用昂贵的氰化镀镉工艺，还需长期维修，而Ferrium S53的力学性能等于或优于传统的超高强度钢，如300M和SISI4340（表9.63），且耐蚀性能显著高于300M和SISI4340。

 Ferrium S53 钢采用双真空冶炼，以保持高的纯洁度。该钢一般使用精锻机开坯，部件则使用模锻成形。

 Ferrium S53钢的热处理工艺采用真空淬火和真空回火以防止表面脱碳，推荐的淬火加热温度为（1085±15）℃，保温时间为1h，在油中淬火，冷至室温后进行-73℃或更低温度的冷处理，时间为1～3h，冷处理后在空气中回温至室温，目的是使马氏体尽可能转变完全。实际上经过上述处理后，钢中仍存在少量残余奥氏体，然后回火2次。

 Ferrium S53钢的二次强化主要依靠回火时析出与基体共格的纳米级M₂C型碳化物，这主要依靠钼、钨、钒含量的合理设计；钴和镍的含量可以控制Ms点的温度，使钢在淬火后获得尽可能多的高位错密度的板条马氏体组织。

 第一次的回火温度为500℃（3h），油中冷却，再在-73℃或更低温度进行冷处理，时间为1～3h，冷处理后在空气中回温至室温。回火过程中在430℃以上开始析出强化相M₂C型碳化物，强度和硬度在回火温度为490℃左右达到峰值。在回火过程中残余奥氏体逐渐分解和减少并转化为细小的薄膜状，在490℃以上开始，逆转变奥氏体薄膜在马氏体板条间形成，更高温度回火时将出现M₂₃C₆型碳化物，钢的强度下降。第二次回火的目的是使组织稳定，回火温度为482℃（12h），在空气中冷却。

 Ferrium S53钢不但有高的强度和韧性，其疲劳性能和缺口疲劳性能也优于300M钢。该钢的成分设计可使其在腐蚀环境下生成结构为尖晶石的钝态氧化膜中富集尽可能多的铬，析出的M2C型碳化物的尺寸应小于钝化膜的厚度。Ferri-um S53钢在海水和海洋大气中具有高的耐蚀性和耐应力腐蚀性能，其耐蚀性能相当于15-5PH H900钢。

 Ferrium S53钢已用于包括飞机起落架在内的多种重要部件。