
沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是一類(lei)(lei)(lei)含沉(chen)淀(dian)硬化元素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合金,可以通過(guo)熱(re)處理強化,此(ci)類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)具(ju)有(you)高(gao)強度、足(zu)夠的韌性和適(shi)宜的耐蝕(shi)性。主(zhu)要(yao)應用于宇航工業和一些(xie)高(gao)技術產業。 沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可區分為馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏體、半奧(ao)氏體和奧(ao)氏體沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)三種主(zhu)要(yao)類(lei)(lei)(lei)型,近年來又出現(xian)了鐵素體沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。在馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏體沉(chen)淀(dian)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中,基于馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏體時效(xiao)鋼(gang)(gang)的經驗,近年來出現(xian)了馬(ma)(ma)(ma)(ma)氏體時效(xiao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),與前(qian)者(zhe)比較,后(hou)者(zhe)碳(tan)含量較低,其強化手段(duan)主(zhu)要(yao)是靠金屬間化合物析(xi)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(bu)銹鋼適(shi)宜的鍛造(zao)溫度區間為1010~1093℃,鍛后(hou)空冷(leng),經固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)可(ke)以進行機械(xie)加工(gong)。推薦的Costom 465鋼的固(gu)溶(rong)溫度為(982±8)℃,保溫一定時(shi)(shi)間,然(ran)后(hou)快(kuai)冷(leng),截面尺寸(cun)在300mm以下(xia)時(shi)(shi)可(ke)在適(shi)當的液(ye)體(ti)介質中冷(leng)卻,更大尺寸(cun)時(shi)(shi)宜在空氣中快(kuai)冷(leng)。固(gu)處(chu)理(li)后(hou)應在24h內進行-73℃冷(leng)處(chu)理(li),保持8h,然(ran)后(hou)升(sheng)至室溫。
為(wei)獲得最佳的(de)切削加(jia)(jia)工(gong)性能,經(jing)上述處理(li)后(hou)再(zai)(zai)加(jia)(jia)熱(re)至(760±8)℃保溫2h,空(kong)(kong)冷(leng)(leng),再(zai)(zai)加(jia)(jia)熱(re)至(620±8)℃保溫4h,空(kong)(kong)冷(leng)(leng),此工(gong)藝被(bei)稱(cheng)之(zhi)為(wei)H1150M狀(zhuang)態。加(jia)(jia)工(gong)后(hou)的(de)部件應重新在982℃進行固溶處理(li)和(he)-73℃冷(leng)(leng)處理(li)。該鋼的(de)焊接性能良好。
S46500、Alloy 465、Costom 465 不銹(xiu)鋼(gang)經上述處理(li)后(hou)應(ying)進(jin)行(xing)時效(xiao),可在(zai)480~620℃進(jin)行(xing),保溫4~8h,然后(hou)空冷(leng)或(huo)在(zai)適當的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)中冷(leng)卻。該鋼(gang)經480℃時效(xiao)后(hou)可以得到最(zui)高的(de)(de)(de)強度,但韌(ren)性(xing)較低,適宜的(de)(de)(de)時效(xiao)溫度應(ying)選擇在(zai)510℃以上,可以得到良好的(de)(de)(de)綜合(he)力學(xue)性(xing)能(neng)。表9.61為(wei)Costom 465鋼(gang)棒材(cai)經固溶處理(li)和時效(xiao)后(hou)的(de)(de)(de)縱向力學(xue)性(xing)能(neng)。

將S46500、Alloy 465、Costom 465不銹鋼(gang)經980℃固溶處(chu)理和(he)(he)在(zai)-73℃冷處(chu)理8h后(hou),再(zai)進行不同溫(wen)度下保溫(wen)4h的時(shi)(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理,研(yan)究其組織的變(bian)化和(he)(he)性(xing)能的關系。當時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度高(gao)于300℃時(shi)(shi)(shi),Costom 465 鋼(gang)強度隨溫(wen)度的升高(gao)而迅速提(ti)高(gao),495℃時(shi)(shi)(shi)達到峰(feng)值強度,時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度超過(guo)495℃后(hou),發生過(guo)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)。Costom 465鋼(gang)在(zai)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)過(guo)程中,其塑(su)性(xing)和(he)(he)沖擊韌性(xing)的谷(gu)值出現在(zai)450℃時(shi)(shi)(shi)效(xiao)時(shi)(shi)(shi),時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度超過(guo)450℃后(hou),鋼(gang)的塑(su)性(xing)和(he)(he)韌性(xing)迅速提(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。
綜上所述,510℃時效(xiao)后,可以(yi)獲得高的強度,而同時逆轉變奧(ao)氏體(ti)的形(xing)成可使鋼具有(you)比較高的韌性。

S46500、Alloy 465、Costom 465 不(bu)銹鋼經(jing)固溶(rong)處理(li)后,其強(qiang)(qiang)度較低,可以(yi)直接進行冷變形,冷變形量可達(da)70%,然后進行時效處理(li),可以(yi)得到高(gao)的強(qiang)(qiang)度(表9.62)。
