沉淀硬化型不锈钢是需经时效强化处理以形成析出硬化相的高强度不锈钢,所以沉淀硬化不锈钢又称之为析出硬化型不锈钢。这类钢按组织形态可分为马氏体沉淀硬化型、半奥氏体沉淀硬化型和奥氏体沉淀硬化型三类。沉淀硬化型不锈钢列入我国国家标准的牌号有05Cr15Ni5Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb (0Cr17Ni4Cu4Nb)、07Cr17Ni7Al (0Cr17Ni7AI)、07Cr15Ni7Mo2Al(0Cr15Ni7Mo2Al)、04Cr13Ni8Mo2Al、09Cr17Ni5Mo3N、022Cr12Ni9Cu2NbTi、06Cr17Ni7AITi,其化学成分见表1-1,力学性能见表1-8。
沉淀硬化型不锈钢经热处理或机械处理后可获得超高屈服强度(1000MPa),良好的塑性和耐腐蚀性。这类钢在退火状态下塑性、韧性和焊接性均较好,可以进行冷压成形、冷拉、轧制和旋压成形。
一、半奥氏体沉淀硬化不锈钢
半奥氏体沉淀硬化不锈钢在固溶或退火状态下,组织为奥氏体加5%~20%的铁素体,经一系列热处理或机械变形处理后,奥氏体转变为马氏体,再经时效析出硬化,达到超高强度。
常见的半奥氏体沉淀硬化不锈钢的化学成分、力学性能分别见表8-1~表8-3。
常见的美国半奥氏体析出硬化型(沉淀)不锈钢牌号有:17-7PH、PH15-7Mo、PH14-8Mo、AM-350、AM-355。
我国的07Cr17Ni7A1与国外型号对应关系见表8-4,我国的07Cr15Ni7Mo2Al与国外型号对应关系见表8-5。
二、奥氏体沉淀硬化不锈钢
该类钢的铬镍含量高,Ms点在常温以下,固溶后的奥氏体极为稳定。其硬化机理是通过加入一些低温固溶度小的成分,使奥氏体达到过饱和状态,并通过时效析出强化相以达到硬化要求。表8-6及表8-7为两种美国牌号的奥氏体沉淀硬化型不锈钢的化学成分和力学性能。
三、马氏体沉淀硬化型不锈钢
由于马氏体沉淀硬化和时效硬化均为析出硬化,故此类钢又称为析出硬化型马氏体不锈钢。这类钢含有在马氏体中固溶度小的Cu、Al、Mo、Ti、Nb等强化元素,经低温回火后即可达到时效强化的效果。常见马氏体沉淀硬化型不锈钢的化学成分见表8-8、力学性能见表8-9、表8-10。我国的05Cr17Ni4Cu4Nb与国外型号对应关系见表8-11。
符号说明
JIS(Japanese Industrial Sandard)日本工业标准
CNS 中国台湾(地区)标准
ISO(Interational Organization for Standardization)国际标准化组织
KS(Korean Standard)韩国国家标准
DIN (Deutsche Industria Norm)德国工业标准
AISI 美国钢铁学会
ACI 美国合金铸造标准学会
ANSI 美国国家标准
ASTM 美国材料与试验协会
SAE 美国汽车工程师协会
ASME 美国机械工程师协会
AWS 美国焊接学会
UNS 是美国金属与合金牌号统一数字系统的简称。它是由ASTM E507和SAE J1086等技术标准推荐使用的。
Ms 马氏体开始转变温度
PH 沉淀硬化