自40年代以來,首先為適應迅速進步的航空、航天工業的需要,發展了沉(chen)淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼。其化學成分一般不超過18-8鉻鎳奧氏體不銹鋼的鉻、鎳含量,碳含量低,添加有少量形成析出硬化相的所謂硬化元素,如鋁、鈦、鈮、銅和鉬等。在最終形成馬氏體后,經時效處理,析出金屬間化合物(如Ni3A1、Ni3Ti等)和某些少量碳化物以產生沉淀硬化。它比普通馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼具有更高的強度,更好的可焊性、韌性、冷加工成形性和耐蝕性等。主要有馬氏體型沉淀硬化不銹鋼和半奧氏體(奧氏體-馬氏體)型沉淀硬化不銹鋼。前者以GB0Cr17Ni4Cu4Nb(相當美國阿姆公司商業代號17-4PH)鋼,后者以GB0Cr17Ni7A1(相當17-7PH)及 0Cr15Ni7Mo2A1(相當PH15-7Mo)鋼為代表。簡稱PH(PrecipitationHardening)不銹鋼。
60年代初,國際鎳公司利(li)用(yong)超低碳馬(ma)氏(shi)(shi)體進行沉淀硬化(hua),研制了(le)一種高(gao)強度(du)(du)、高(gao)韌(ren)性(xing)的(de)(de)(de)Fe-Ni系(xi)馬(ma)氏(shi)(shi)體時(shi)(shi)效(xiao)鋼。為改善耐蝕性(xing)能(neng),隨后發展了(le)含鉻的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體時(shi)(shi)效(xiao)不銹(xiu)鋼。它(ta)利(li)用(yong)馬(ma)氏(shi)(shi)體相變、超低碳馬(ma)氏(shi)(shi)體和金屬間化(hua)合(he)(he)物相的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效(xiao)硬化(hua)等相結合(he)(he)的(de)(de)(de)方法(fa),獲(huo)得優(you)良的(de)(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)能(neng),成為正在發展中(zhong)的(de)(de)(de)新一代高(gao)強度(du)(du)不銹(xiu)鋼。它(ta)具有馬(ma)氏(shi)(shi)體時(shi)(shi)效(xiao)鋼的(de)(de)(de)全(quan)部優(you)點和比沉淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼更優(you)越的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)。
我國從60年(nian)代初開始,逐(zhu)漸(jian)發展了奧氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)、半奧氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)、馬氏(shi)(shi)體(ti)型(xing)沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼(gang)(gang)和(he)馬氏(shi)(shi)體(ti)時效不銹鋼(gang)(gang)。
一、半奧(ao)氏體沉(chen)淀硬化不銹鋼
半(ban)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)型(xing)PH不銹(xiu)鋼,是以奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)狀態(tai)(tai)供貨。奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)因屬面心立(li)方晶格結(jie)構,塑(su)性好,具有易于(yu)各(ge)類加工(gong)等(deng)優良(liang)的(de)工(gong)藝性能。此(ci)類鋼在交貨前,需進行(xing)固溶處(chu)(chu)理(li)(簡稱A處(chu)(chu)理(li),一般在1000~1050℃,空冷)。經A處(chu)(chu)理(li)后的(de)狀態(tai)(tai)(簡稱A態(tai)(tai)),其(qi)金相(xiang)組(zu)織基本為(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti),尚(shang)含約5~20%的(de)鐵素體(ti)。但不穩定。為(wei)保(bao)證(zheng)獲得上述室溫不穩定的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織,最關鍵(jian)的(de)是必須嚴格控制好化(hua)學成(cheng)分(fen),并通(tong)過(guo)正確(que)的(de)熱處(chu)(chu)理(li)方法控制馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)變(bian)溫度(du)區,使鋼在成(cheng)型(xing)和制造容器部件的(de)過(guo)程中處(chu)(chu)于(yu)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)狀態(tai)(tai),從(cong)而具有奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼容易冷加工(gong)成(cheng)形和焊接(jie)等(deng)優良(liang)的(de)工(gong)藝性能。然后,需經特殊的(de)中間處(chu)(chu)理(li),使奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)為(wei)低碳馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)基體(ti),并進一步通(tong)過(guo)時效處(chu)(chu)理(li)進行(xing)沉(chen)淀硬化(hua)達到更高的(de)強度(du)。
鑒于(yu)此類鋼的(de)熱(re)處(chu)理工藝制度是不銹鋼中最(zui)復雜的(de)一(yi)種(zhong),要求(qiu)也十分嚴格。應切實執(zhi)行有(you)關規定(ding),才能(neng)得到標準性能(neng)。但也可根據設(she)計(ji)人員(yuan)和用(yong)戶的(de)不同(tong)要求(qiu)和具(ju)體(ti)制造使(shi)用(yong)情況,在相當(dang)寬的(de)溫(wen)度和時(shi)間范圍內進行各種(zhong)選擇,制定(ding)特殊的(de)熱(re)處(chu)理工藝制度。這里以其代(dai)表鋼種(zhong)為(wei)例,僅(jin)簡(jian)化介(jie)紹幾種(zhong)基本(ben)的(de)熱(re)處(chu)理方法。
半奧氏體(ti)PH不銹鋼經固溶處理后(hou)(A態),其(qi)強(qiang)度很低。因此,首(shou)先(xian)必須使(shi)奧氏體(ti)轉變為(wei)馬氏體(ti)。完成這一相變硬化過程,可采(cai)取三種(zhong)途徑(jing)。
1. 調節處理(簡稱T處理)
經(jing)A處理后的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti),在(zai)(zai)隨后的加(jia)熱(re)過程中,會析(xi)出富鉻碳化(hua)(hua)物,使(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中實際成分發生變(bian)化(hua)(hua)(如鉻、碳、氮等含(han)量下降(jiang)),穩定(ding)(ding)性降(jiang)低(di),冷卻時更容易轉變(bian)為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。即影響(提高)了(le)(le)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(M3)。換言之,通過選擇(ze)合適的溫(wen)(wen)(wen)度(du)和(he)保溫(wen)(wen)(wen)一(yi)定(ding)(ding)的時間,可以控(kong)制M、點高于(yu)室溫(wen)(wen)(wen)至某(mou)一(yi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。如此(ci)類PH鋼一(yi)般(ban)在(zai)(zai)700~800℃作為奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)調節溫(wen)(wen)(wen)度(du),冷卻至室溫(wen)(wen)(wen)后,主要組織為低(di)碳馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(其(qi)M,點約(yue)在(zai)(zai)65~93℃,馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)終了(le)(le)溫(wen)(wen)(wen)度(du)M:點約(yue)為16℃)(6)。
2. 冷處理(簡(jian)稱R處理)
經A處(chu)理(li)(li)后(hou)的鋼也可以采用(yong)冷處(chu)理(li)(li)方法使(shi)奧氏(shi)體(ti)轉變為馬氏(shi)體(ti)。最簡單的辦法是深冷處(chu)理(li)(li)。如此(ci)類PH鋼A態(tai)直接置于-150℃左右(you)(已低(di)于M:點(dian))。但(dan)這在工藝上難以實現(xian)(一般易獲(huo)得的冷處(chu)理(li)(li)溫(wen)度為-78℃)。因此(ci),通常(chang)先經過高(gao)溫(wen)調節(jie)處(chu)理(li)(li)(約950℃左右(you)),只析(xi)出少量碳化物(wu)(其Ms點(dian)約在室溫(wen),M1點(dian)約為-73℃)。而后(hou)再經-78℃冷處(chu)理(li)(li),可獲(huo)得相(xiang)對T處(chu)理(li)(li)含碳較高(gao)的馬氏(shi)體(ti)組織。
綜上所述,T處理和R處理,一般均包括了奧氏體成分調整的處理和隨后(hou)的馬氏體相(xiang)變處理兩個步驟。T和R處理后(hou)的狀(zhuang)態(tai)依(yi)次(ci)稱為T和R狀(zhuang)態(tai)。
3. 冷(leng)變形處理(簡稱C處理)
經(jing)A處(chu)理(li)后的(de)奧(ao)氏(shi)體,只要成分控制或(huo)調整得恰當,在室溫下進行(xing)塑性變形或(huo)冷(leng)加工(變形),也可誘(you)發馬氏(shi)體相變。為(wei)獲得必要數量的(de)馬氏(shi)體,冷(leng)軋時(shi)宜高(gao)于60%的(de)變形量。
最(zui)后熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)是(shi)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)(簡(jian)稱H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li))。通過(guo)各種途徑(jing)獲得的(de)(de)(de)(de)過(guo)飽和低碳(tan)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti),均(jun)(jun)需經H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)產生沉(chen)淀硬化(hua)。其(qi)溫度(du)范圍一般(ban)在(zai)450~650℃左右。當金(jin)屬間化(hua)合(he)物微細的(de)(de)(de)(de)析出(chu)(chu)相即將析出(chu)(chu)(即孕育期(qi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)后階(jie)段)時(shi)(shi)(shi)(shi),獲得最(zui)高強(qiang)化(hua)作用。若延長時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(或(huo)提高H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)溫度(du))會造成過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),反而使強(qiang)度(du)有(you)(you)所(suo)降低。但常(chang)對(dui)耐蝕性(xing)有(you)(you)利。如同最(zui)高強(qiang)度(du)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)比(bi)較,一般(ban)PH不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)斷裂韌性(xing)和抗應力腐蝕性(xing)能均(jun)(jun)有(you)(you)提高(8)。此(ci)類(lei)鋼的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)比(bi)簡(jian)單(dan)的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀硬化(hua)機理(li)(li)(li)(li)(li)(li)復雜的(de)(de)(de)(de)多(duo)(duo),尤其(qi)是(shi)在(zai)565℃過(guo)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)時(shi)(shi)(shi)(shi),同時(shi)(shi)(shi)(shi)發生的(de)(de)(de)(de)還有(you)(you)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)回火(huo)和部分逆轉變為奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)等(deng)。時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀硬化(hua),還可采(cai)取分級(ji)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),一般(ban)采(cai)用多(duo)(duo)級(ji)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(簡(jian)稱MH處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li))達到更佳效(xiao)(xiao)果。此(ci)類(lei)鋼常(chang)用的(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)工藝制(zhi)度(du)代表符號有(you)(you)TH、RH、CH等(deng)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)。H后的(de)(de)(de)(de)數字按外(wai)來習(xi)慣指(zhi)時(shi)(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)華氏(shi)(shi)溫度(du)。例如,常(chang)見TH1050表示A處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)后,再經T處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)和565℃(華氏(shi)(shi)1050F)H處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)一種標準熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)制(zhi)度(du),其(qi)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)(li)(li)后的(de)(de)(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)稱為TH1050狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。
二、馬(ma)氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼
馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)通常以馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)狀態(tai)供(gong)貨(有(you)的(de)含(han)低(di)(di)于(yu)10%的(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti))。以其(qi)代(dai)表鋼(gang)種0Cr17Ni4Cu4Nb為例,其(qi)化(hua)學成分保證了經固(gu)溶(rong)(A)處(chu)理(li)后空冷至(zhi)室(shi)溫時為低(di)(di)碳(tan)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(含(han)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)小于(yu)2~5%)組(zu)織(zhi)(雖比(bi)(bi)普通馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)易(yi)于(yu)加工,但(dan)不(bu)如半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),較難進行深(shen)度(du)冷成型)。再經時效(H)處(chu)理(li)產生沉淀硬化(hua)。與半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)PH不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)相比(bi)(bi)其(qi)強化(hua)機(ji)理(li)相同,但(dan)熱(re)處(chu)理(li)工藝簡單。通過(guo)改變H處(chu)理(li)溫度(du),可在相當寬的(de)范圍內調整機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。其(qi)耐(nai)蝕性(xing)(xing)常可接近18-8奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),比(bi)(bi)普通馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)優越。其(qi)焊接性(xing)(xing)能(neng)較好,不(bu)需(xu)焊前預(yu)熱(re),但(dan)對缺(que)口敏感性(xing)(xing)大。當溫度(du)高于(yu)425℃時,其(qi)強度(du)顯著下降(jiang)。
三(san)、馬氏(shi)體(ti)時(shi)效不銹鋼
馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)效不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)通常以馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)狀態供(gong)貨(huo)。其(qi)主(zhu)要(yao)特點是含(han)碳(tan)量(liang)很低,一(yi)般(ban)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)大于(yu)(yu)0.03%C,甚至(zhi)達到(dao)(dao)高(gao)(gao)純化。經固溶處(chu)理(li)后,冷(leng)至(zhi)室溫(wen)獲得體(ti)(ti)(ti)心立方晶格結(jie)構的(de)(de)(de)(de)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)于(yu)(yu)碳(tan)鋼(gang)(gang)中(zhong)常見(jian)的(de)(de)(de)(de)那(nei)種(zhong)因(yin)碳(tan)過(guo)飽和(he)(he)(he)(he)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)畸變(bian)體(ti)(ti)(ti)心正方結(jie)構)。超(chao)低碳(tan)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)冷(leng)加工成(cheng)(cheng)形(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)(冷(leng)變(bian)形(xing)量(liang)可(ke)(ke)(ke)達80%以上)。而后通過(guo)時(shi)(shi)效處(chu)理(li)析(xi)出金(jin)屬(shu)間化合物(wu)(wu)達到(dao)(dao)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)。此類鋼(gang)(gang)中(zhong)鎳(nie)含(han)量(liang)對組(zu)織和(he)(he)(he)(he)強(qiang)度(du)均有(you)影響(xiang)(xiang)。它與某(mou)(mou)些硬(ying)化元(yuan)素(su)形(xing)成(cheng)(cheng)沉淀硬(ying)化相(xiang)(xiang),還可(ke)(ke)(ke)固溶強(qiang)化馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。鎳(nie)屬(shu)于(yu)(yu)形(xing)成(cheng)(cheng)并穩定奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su),可(ke)(ke)(ke)減少鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(δ相(xiang)(xiang))。同(tong)(tong)時(shi)(shi),它又強(qiang)烈(lie)降(jiang)低馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)溫(wen)度(du)(一(yi)般(ban)希(xi)望M1點在(zai)(zai)室溫(wen)以上),故而鎳(nie)含(han)量(liang)受到(dao)(dao)限(xian)制,一(yi)般(ban)約含(han)4~8%Ni。含(han)鉻(ge)(ge)量(liang)一(yi)般(ban)低于(yu)(yu)15%,達不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)到(dao)(dao)高(gao)(gao)鉻(ge)(ge)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)水平,但比(bi)Cr13型馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)好些。眾所(suo)周知,沉淀硬(ying)化處(chu)理(li)往往帶來(lai)(lai)(lai)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)所(suo)下(xia)降(jiang)和(he)(he)(he)(he)增加氫脆的(de)(de)(de)(de)敏感(gan)性(xing)(xing)(xing)(xing),馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)效不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),一(yi)般(ban)地(di)說(shuo),因(yin)無鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)(δ相(xiang)(xiang))和(he)(he)(he)(he)碳(tan)化物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)析(xi)出等(deng)(deng)原因(yin),雖(sui)在(zai)(zai)某(mou)(mou)些環境介質條(tiao)件(jian)下(xia)對應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)敏感(gan),但比(bi)普通馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)(he)(he)PH不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優越得多。此類鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)純度(du)(控制有(you)害(hai)雜質元(yuan)素(su)如C、P、Si、N、S等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang))及其(qi)熱處(chu)理(li)對斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)有(you)重(zhong)要(yao)影響(xiang)(xiang)。由(you)于(yu)(yu)此類鋼(gang)(gang)是航空航天工業(ye)重(zhong)要(yao)材(cai)料(liao),不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)僅要(yao)求高(gao)(gao)強(qiang)度(du)和(he)(he)(he)(he)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)屈強(qiang)比(bi),而且(qie)對其(qi)構件(jian)長期(qi)(qi)儲運和(he)(he)(he)(he)使用(yong)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)可(ke)(ke)(ke)靠性(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)求很高(gao)(gao)。60年代中(zhong)期(qi)(qi)以來(lai)(lai)(lai),在(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)領域(yu),引(yin)入(ru)了斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)力(li)(li)學理(li)論,采(cai)用(yong)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)開裂(lie)(lie)(lie)(lie)門(men)檻應(ying)(ying)力(li)(li)強(qiang)度(du)因(yin)子(zi)(Kiscc)來(lai)(lai)(lai)衡量(liang)具有(you)宏觀裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)在(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)破斷(duan)(duan)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)值。積極開展了其(qi)硬(ying)化機理(li)、斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋等(deng)(deng)之(zhi)間關(guan)系的(de)(de)(de)(de)研(yan)究。馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)效不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)按鐵(tie)鉻(ge)(ge)鎳(nie)和(he)(he)(he)(he)鐵(tie)鉻(ge)(ge)(鎳(nie))鈷系分,也(ye)可(ke)(ke)(ke)按強(qiang)度(du)級別分,如新型超(chao)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)效不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)等(deng)(deng)。總之(zhi),馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)時(shi)(shi)效不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)因(yin)具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)(he)(he)(he)工藝(yi)(包括焊接)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),并兼有(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng),已成(cheng)(cheng)為析(xi)出硬(ying)化型不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)發(fa)展方向。
綜(zong)上(shang)所述,包(bao)括馬(ma)氏(shi)體(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)、半奧氏(shi)體(ti)型和馬(ma)氏(shi)體(ti)型PH不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)以及馬(ma)氏(shi)體(ti)時效(xiao)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),其共(gong)同特點是(shi)著眼于強(qiang)度和硬(ying)度,適用于超過(guo)奧氏(shi)體(ti)型和鐵素體(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)強(qiang)度要求并兼有一定耐蝕性的用途。
關于沉淀硬化不(bu)銹鋼的分類,目前比(bi)較混亂。歸納起來大體有幾(ji)種意見:
1. 我國1964年出版的《合金(jin)鋼(gang)(gang)手冊(ce)》將馬氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)按化(hua)學成(cheng)分(fen)劃分(fen)為(wei)鉻和鉻鎳鋼(gang)(gang)兩(liang)類。其(qi)中(zhong)(zhong)馬氏(shi)體(ti)鉻鎳不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong),又(you)按熱(re)處理(li)強化(hua)機理(li)之不(bu)(bu)(bu)同分(fen)為(wei)淬火馬氏(shi)體(ti)(如1Cr17Ni2)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)和沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)兩(liang)類。換句話說,是將沉淀(dian)(dian)硬化(hua)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)歸入馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)這一(yi)大類型(xing)。但因PH不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)有其(qi)特殊性(xing),強化(hua)機理(li)同普通馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)有明顯區別,我國GB標準和日本JIS標準等(deng)均將其(qi)獨(du)立分(fen)列為(wei)一(yi)個類型(xing)。
2. 60年(nian)(nian)代(dai)以(yi)來,馬氏(shi)體時(shi)效不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)迅速發展,可將馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼按發展階段先后(hou)分為(wei):第(di)(di)一代(dai)-20年(nian)(nian)代(dai)開始發展起(qi)(qi)來的(de)(普通)馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼;第(di)(di)二代(dai)-40年(nian)(nian)代(dai)開始發展起(qi)(qi)來的(de)沉淀硬化(PH)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼;第(di)(di)三(san)代(dai)--60年(nian)(nian)代(dai)開始發展起(qi)(qi)來的(de)馬氏(shi)體時(shi)效不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。
因為(wei)PH不銹鋼和馬(ma)氏(shi)體(ti)時效(xiao)不銹鋼的(de)共同點都是依靠馬(ma)氏(shi)體(ti)相(xiang)變(bian)硬(ying)(ying)化和經時效(xiao)處理的(de)(析出)沉淀(dian)硬(ying)(ying)化相(xiang)結(jie)合而(er)強化。因此(ci)常將(jiang)兩(liang)者歸(gui)為(wei)一類(lei)。總稱為(wei)沉淀(dian)硬(ying)(ying)化型,另一種
意(yi)見則建議總稱為馬(ma)氏(shi)體時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)類。不(bu)論名稱如何,關(guan)鍵是(shi)分清馬(ma)氏(shi)體PH不(bu)銹鋼(gang)、半奧(ao)氏(shi)體PH不(bu)銹鋼(gang)和馬(ma)氏(shi)體時(shi)效不(bu)銹鋼(gang)三類之間的異(yi)同。
另一(yi)種意(yi)見將PH不(bu)銹(xiu)鋼和馬氏(shi)體時效不(bu)銹(xiu)鋼均(jun)歸入高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)不(bu)銹(xiu)鋼。因(yin)何(he)謂高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)鋼的(de)具體標準界限(xian)尚未統一(yi),又如馬氏(shi)體PH不(bu)銹(xiu)鋼常分(fen)為中強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)級和高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)級。因(yin)此,對高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)不(bu)銹(xiu)鋼這一(yi)名(ming)稱,仍有異議。
3. 美國《不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)手冊(ce)》(1977年(nian))將奧氏(shi)體(ti)(ti)型(xing)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(如A286等)列(lie)(lie)入(ru)(ru)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)。而美國《金屬(shu)(shu)手冊(ce)》(1985年(nian)版(ban))卻把沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)馬氏(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)均(jun)列(lie)(lie)入(ru)(ru)耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)而未列(lie)(lie)入(ru)(ru)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。我國相(xiang)當美國A286的牌號(hao)為(wei)GH132,歸屬(shu)(shu)鐵基高溫(wen)合(he)(he)金(或稱耐(nai)熱(re)合(he)(he)金)、近似A286的0Cr15Ni25Ti2MoA1VB鋼(gang)(gang)(gang)(gang)列(lie)(lie)入(ru)(ru)GB耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)標(biao)準(zhun)。0Cr17Ni4Cu4Nb和(he)0Cr17Ni7A1 PH不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)同時(shi)列(lie)(lie)入(ru)(ru)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)GB標(biao)準(zhun)之中(zhong)。這說明至今(jin)還沒有一(yi)種統一(yi)的分類方法(fa)。但一(yi)般認(ren)為(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)型(xing)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),屬(shu)(shu)于鐵基耐(nai)熱(re)合(he)(he)金的前身,并(bing)可在更高的溫(wen)度(du)范(fan)圍使(shi)用,如A286類,宜歸入(ru)(ru)耐(nai)熱(re)范(fan)疇。