
沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)一類(lei)含沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)元素(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合(he)(he)金,可以通(tong)過(guo)熱(re)處理強化(hua)(hua)(hua),此類(lei)鋼(gang)(gang)具有高(gao)強度、足夠的韌性(xing)(xing)和(he)(he)(he)適宜(yi)的耐(nai)蝕性(xing)(xing)。主(zhu)要應用于宇(yu)航工(gong)業和(he)(he)(he)一些高(gao)技術(shu)產業。 沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)可區分為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)、半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)和(he)(he)(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)三種主(zhu)要類(lei)型,近年(nian)來(lai)又出現了鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。在馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中,基于馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)鋼(gang)(gang)的經驗,近年(nian)來(lai)出現了馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)時效(xiao)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),與前者比較(jiao),后(hou)者碳含量較(jiao)低,其(qi)強化(hua)(hua)(hua)手段主(zhu)要是(shi)靠金屬間(jian)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物析出,且熱(re)處理簡單。
S46500、Alloy 465、Costom 465 是一種無鈷的馬氏體沉淀硬化不銹鋼,其時效峰值后的抗拉強度可達到1800MPa。Costom 465 不銹鋼具有優異的缺口拉伸強度和斷裂韌性,應力腐蝕抗力也比較好,其性能優于Costom 455和PH13-8Mo鋼。該鋼于1997年取得專利,已用于軍用機的多個重要部件。

S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹鋼適宜的(de)鍛造溫(wen)度區間為(wei)1010~1093℃,鍛后空(kong)冷(leng),經固(gu)溶(rong)處理(li)可以進行機械加工。推薦的(de)Costom 465鋼的(de)固(gu)溶(rong)溫(wen)度為(wei)(982±8)℃,保溫(wen)一定時間,然后快(kuai)冷(leng),截面尺(chi)寸在(zai)300mm以下時可在(zai)適當的(de)液體介質中(zhong)冷(leng)卻,更(geng)大尺(chi)寸時宜在(zai)空(kong)氣中(zhong)快(kuai)冷(leng)。固(gu)處理(li)后應在(zai)24h內進行-73℃冷(leng)處理(li),保持8h,然后升至室溫(wen)。
為獲得(de)最(zui)佳的切削(xue)加工性(xing)(xing)能(neng),經上述處(chu)理(li)后(hou)再加熱(re)(re)至(760±8)℃保(bao)溫(wen)2h,空(kong)冷(leng),再加熱(re)(re)至(620±8)℃保(bao)溫(wen)4h,空(kong)冷(leng),此工藝(yi)被(bei)稱之為H1150M狀態。加工后(hou)的部件應重新(xin)在982℃進(jin)行固溶處(chu)理(li)和-73℃冷(leng)處(chu)理(li)。該(gai)鋼的焊接性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)。
S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)經(jing)上(shang)述處(chu)理(li)后應進行時效,可在(zai)480~620℃進行,保溫4~8h,然后空冷或在(zai)適(shi)(shi)當的(de)介質(zhi)中冷卻。該鋼(gang)(gang)經(jing)480℃時效后可以得(de)到最高的(de)強度,但韌性(xing)較低(di),適(shi)(shi)宜的(de)時效溫度應選擇在(zai)510℃以上(shang),可以得(de)到良好的(de)綜合力(li)學(xue)(xue)性(xing)能。表9.61為Costom 465鋼(gang)(gang)棒材經(jing)固溶(rong)處(chu)理(li)和(he)時效后的(de)縱向力(li)學(xue)(xue)性(xing)能。

將S46500、Alloy 465、Costom 465不銹鋼(gang)經(jing)980℃固(gu)溶處(chu)理(li)和(he)(he)在(zai)(zai)-73℃冷處(chu)理(li)8h后(hou),再進(jin)行(xing)不同(tong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)下保溫(wen)(wen)(wen)4h的(de)時(shi)效處(chu)理(li),研(yan)究(jiu)其(qi)組織的(de)變化和(he)(he)性(xing)能(neng)的(de)關系。當時(shi)效溫(wen)(wen)(wen)度(du)高(gao)于300℃時(shi),Costom 465 鋼(gang)強度(du)隨(sui)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)迅(xun)速(su)提(ti)(ti)高(gao),495℃時(shi)達到峰(feng)值強度(du),時(shi)效溫(wen)(wen)(wen)度(du)超過(guo)495℃后(hou),發生(sheng)過(guo)時(shi)效。Costom 465鋼(gang)在(zai)(zai)時(shi)效過(guo)程(cheng)中,其(qi)塑性(xing)和(he)(he)沖擊(ji)韌性(xing)的(de)谷值出現在(zai)(zai)450℃時(shi)效時(shi),時(shi)效溫(wen)(wen)(wen)度(du)超過(guo)450℃后(hou),鋼(gang)的(de)塑性(xing)和(he)(he)韌性(xing)迅(xun)速(su)提(ti)(ti)高(gao)。
S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹鋼在溫度范圍200~300℃時效,鋼中的少量殘余奧氏體(約5%)未發生變化,時效溫度在400℃左右時,鋼中開始出現逆轉變奧氏體。在400~590℃時效,鋼中奧氏體含量呈上升趨勢,時效溫度為510℃時,鋼中的奧氏體含量為10%左右。時效溫度在590℃時,鋼中已形成的逆轉變奧氏體已不穩定,時效后降至室溫時,部分逆轉變奧氏體又轉變成馬氏體。Costom 465鋼在時效過程中出現硬化峰則與析出相的特性有關。研究表明,基體的析出相為針狀的具有六方晶體結構Ni3Ti相,析出時與母相馬氏體存在共格或半共格關系,使鋼得到有效的強化。在高于510℃時效時,析出相逐漸聚集,540℃時效時析出相直徑小于20nm,而590℃時效時已長大到約70nm。
綜上(shang)所述,510℃時效后(hou),可以獲得高的強度,而(er)同時逆轉(zhuan)變奧(ao)氏體的形成可使鋼具有比(bi)較(jiao)高的韌性。

S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹鋼經固溶(rong)處理(li)后,其強度較(jiao)低,可以(yi)直接(jie)進行(xing)冷變(bian)形,冷變(bian)形量可達(da)70%,然后進行(xing)時效處理(li),可以(yi)得到(dao)高的強度(表9.62)。
