沉淀硬化型不锈钢是一种特殊的不锈钢材料,在加热后进行沉淀硬化处理,以增强其硬度和强度。这种类型的不锈钢具有优良的耐腐蚀性能、高强度和良好的耐磨性,适用于要求高强度和耐腐蚀性能的应用领域,如航空航天、汽车制造、化工工业等。常见的沉淀硬化型不锈钢包括17-4PH、15-5PH等。
沉淀硬化不锈钢(precipitation hardening stainless steel)是指在不锈钢化学成分的基础上添加不同类型、数量的强化元素,通过沉淀硬化过程析出不同类型和数量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金属间化合物,既提高钢的强度又保持足够的韧性的一类高强度不锈钢,简称PH钢。沉淀硬化不锈钢根据其基体的金相组织可以分为马氏体型、半奥氏体型和奥氏体型3类。
沉淀硬化
沉淀硬化(析出强化):指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后,在 400~500℃ 或 700~800℃ 进行沉淀硬化处理,可获得很高的强度。 即某些合金的过饱和固溶体在室温下放置或者将它加热到一定温度,溶质原子会在固溶点阵的一定区域内聚集或组成第二相,从而导致合金的硬度升高的现象。
产品简介
沉淀硬化不锈钢是铁-铬-镍合金,为了发展高强度和高韧性,通过加入AL、Ti、Nb、V、N,在时效热处理过程
按其组织形态可分为三类:沉淀硬化半奥氏体型、沉淀硬化奥氏体型不锈钢和沉淀硬化马氏体型。列入我国国家标准钢板牌号的有0Cr17Ni7A和0Cr15Ni7M02Al两种,是属于沉淀硬化半奥氏体型不锈钢。该钢的组织特点是在固溶或退火状态时具有奥氏体加体积分数为5%~20%的铁素体组织。这种钢经过系列的热处理或机械变形处理后奥氏体转变为马氏体,再通过时效析出硬化达到所需要的高强度。这种钢有很好的成形性能和良好的焊接性,可作为强度的材料在核工业、航空和航天工业中,得到应用。
工艺流程
固溶处理:将合金加热到高温,使溶质元素充分溶解在基体金属中,形成过饱和固溶体。
淬火:迅速冷却合金,以保持过饱和固溶体的状态。
时效处理:在室温或稍高温度下保持一段时间,使过饱和固溶体中的溶质原子逐渐析出,形成细小的沉淀物颗粒。
机理分析
弥散强化:沉淀硬化的主要机制是第二相粒子的析出引起的弥散强化作用。这些析出的粒子会阻碍位错的运动,从而提高材料的强度和硬度。
应变效应:析出的第二相粒子与母相之间存在一定的共格关系,这种共格关系会引起晶格畸变,产生应变场,进一步增强材料的强度。