17-4沉淀硬化不锈钢的热处理工艺

沉淀硬化不锈钢发展及五大不锈钢性能特点简单汇总

沉淀硬化不锈钢发展及五大不锈钢性能特点简单汇总 前面已经述及，沉淀硬化不锈钢在室温下，钢的基体组织可以是马氏体、奥氏体以及铁素体，经过事宜热处理，在基体上沉淀（析出）金属间化合物以及碳化物、氮化物等而使不锈钢强化的一类不锈钢。 目前获得广泛应用的沉淀硬化不锈钢主要分为三类，即马氏体沉淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和奥氏体沉淀硬化不锈钢。此外，人们常把超低碳马氏体时效不锈钢也列入其中。 发展简况 虽然早在20世纪30年代人们就已了解不锈钢沉淀硬化的原理，但自从出现第一个沉淀硬化不锈钢牌号Stainless w：0Cr17Ni7AlTi后，一直到1946年也并未获得应用。此后，由于航

空、航天以及原子能和化工等对既耐腐蚀又具有高强度/重量比的钢的需求，一些新的沉淀硬化不锈钢开始陆续问世。美国将此类不锈钢列为600系列。超低碳马氏体时效不锈钢出现于20世纪60年代。它是在马氏体时效钢基础上添加铬，使钢具有不锈性而发展起来的。一般也将它列入马氏体沉淀硬化不锈钢类中。 马氏体沉淀硬化不锈钢具有不稳定的奥氏体组织，固溶处理后产生马氏体相变。通过时效处理，在马氏体基体上析出第二相而使钢强化。 超低碳马氏体时效不锈钢具有不锈性，在经固溶并时效后，在超低碳、高镍马氏体的基础上析出第二相而使钢强化。 半奥氏体沉淀硬化不锈钢也是一种奥氏体不稳定的不锈钢，但奥氏体的稳定性要比马氏体沉淀硬化不锈钢为高。半奥氏体沉淀硬化不锈钢固溶态在室温下为奥氏体，经过冷加工过、超低温冷处理加热到750℃左右进行调整处理后，可使奥氏体转变为马氏体，然后在经过时效处理，在马氏体基体上析出第二相而钢强化。 奥氏体沉淀硬化不锈钢具有温度奥氏体组织，经固溶处理后再经时效，从奥氏体基体上析出第二相而使钢强化。 表7.1列出了沉淀硬化不锈钢的一些牌号和它们的化学成分标号。（转自不锈钢概论）

沉淀硬化

1、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。 产业过程中都需要将空气作为直接或间接的冷却媒介。空调是一种常用的空气处理过程，用于一间房屋或是整栋建筑中，可以冷却空气以

便使居住者处于舒适的环境中。通常空气用急冷水或盐水冷却，然后以媒介将热量传到室外，通常用风扇驱动的水气换热器将热排放到大气中。身边也有常见的例子，如部分高塔式建筑发电站就大规模地使用了风冷技术。 3、固溶退火 固溶退火亦即碳化物固溶退火, 一种将成品件加热至1850 deg F(摄氏1010度)以上而脱除碳化物沉淀(即从不锈钢固体溶液中逃逸的碳)的工艺, 此后将其迅速降温,通常是用水淬火, 所含碳化物返回不锈钢固体溶 液中. 固溶退火处理可应用于一系列的合金钢与不锈钢成分中. 对于300 系列不锈钢铸件的固溶处理能产生一种没有碳化物杂质的均一的显微结构. 对于沉淀硬化合金铸件及锻件的固溶退火能产生较软的显微结构,更适于精密公差的机加工.这些合金在以最小畸变的精密公差机加工之后, 有着时效硬化的潜在倾向.这些材料及工艺对有中等强度要求的车削或螺旋机件上有着普遍的应用. 这种热处理可以依照部件所需的尺寸,几何形状与表面条件,成批的在大气炉,非常压炉或真空炉中进行.小型部件也可以在连续氢气带式炉中热加工. 固溶退火与时效硬化也可用于铝合金的冲压件和铸件. 通常是在非常压批式炉进行热处理,在固溶退火之后用水对部件淬火.时效硬化则在大气中用电炉或燃气炉成批操作. 4、固溶处理 固溶处理（solution treatment）：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

1高强度钢中马氏体时效钢的综述

上海大学2010～2011学年冬季学期研究生课程考试 小论文 课程名称：汽车刚强度钢板研究课程编号：101101909 论文题目: 高强度钢中马氏体时效钢的综述 研究生姓名: 尹学号: 10721 论文评语: 成绩: 任课教师: 评阅日期:

高强度钢中马氏体时效钢的综述 摘要马氏体时效钢是以无碳( 或超低碳) 铁镍马氏体为基体的经时效生产金属间化合物沉淀硬化的。超高强度钢。该钢在高强度时效处理前具有良好的成形性，时效处理几乎不变形，时效处理后有高强韧性。文中论述了典型Ni2Co2Mo2Ti2Al 马氏体时效钢和Ni2Mo2Ti(2Cr2Al) 无钴马氏体时效钢的化学成分和力 学性能，阐述了马氏体时效钢在400～500 ℃时效时马氏体基体内产生大量强化效果极高、韧性损失极小的金属间化合物沉淀相的时效结构和强化机制，以及Ni、Co、Mo、Cr、Mn、Ti 等元素在马氏体时效钢中的合金化作用。概述了马氏体时效钢的生产工艺，应用和发展趋向。 关键词马氏体时效钢；沉淀析出；强化机制；力学性能 The description of ultrahigh strength steel -Maraging steel Abstract Maraging steel is a kind of ultrahigh strength steel strengthened by ageing precipitation hardening of intermetallics in carbon2free or extra2low carbon ferronickel martensite matrix. It has excellent formability before ageing treatment and almost non2deforming during ageing , after ageing the steel has high strength and toughness. The chemical compositions and mechanical properties of typical Ni2Co2Mo2Ti2Al maraging steel and Ni-Mo-Ti (-Cr-Al) cobalt-free maraging steel are reviewed，and the ageing structure and strengthening mechanism of mass intermetallics precipitation phases produced in martensite matrix of maraging steel ageing at 400-500℃ which has high strengthening effect and minimal toughness loss and the alloying effect of alloy elements such as Ni ,Co ,Mo ,Cr ,Mn and Ti in maraging steel are presented in this article.The production process, application and developing trend of maraging steel are also summarized. Keyword：Maraging Steel; Precipitation; Strengthening Mechanism;Mechanical Properties 一、引言 1.1超高强度钢的背景 超高强度钢一般是指屈服强度大于1380MPa的高强度结构钢。20世纪40年代中期，美国用AISI4340结构钢通过降低回火温度，使钢的抗拉强度达到1600-1900MPa。马氏体时效钢强化作用是通过马氏体相变和等温时效析出金属间化合物Ni3Mo来达到的。马氏体时效钢的基本化学成分是18％Ni-8％Co-5％Mo。随着钛含量从0.20％提高到1.4％，屈服强度可以在1375-2410MPa之间变化。为了获得高韧性，应尽量降低钢中的磷、硫、碳和氮含量。 除了广泛应用的AF1410等二次硬化超高强度钢之外，为了获得更高的强度和韧性配合，美国SRG在二次硬化钢的物理冶金学研究基础上，开发了高洁净度的AerMet钢。高洁净度保证Aer-Metl00钢(0.23％C-3％Cr-11.1％Ni-13.4％Co-1.2％Mo)具备目前最佳的强度和韧性配合。AerMet310(0.25％C-2.4％Cr-11％Ni-15％Co-1.4％Mo)是最近Carpenter公司在AerMetl00的基础上开发的高强高韧钢。与AerMetl00相同，AerMet310也是双真空冶炼的含镍钴钢，它具有良好的韧性和塑性。AerMet310的抗拉强度是2172MPa，比AerMetl00高出200MPa。与Marage300相比，AerMet310的屈强比较小，因而可在断裂前吸收较多的塑

沉淀硬化不锈钢

沉淀硬化不锈钢 沉淀硬化不锈钢（也有称析出强化不锈钢）常用于核电宇航等工业，主要特点是一类具有超高强度的不锈钢。一般按其组织形态可分为三类:沉淀硬化马氏体不锈钢，沉淀硬化半奥氏体不锈钢，沉淀硬化奥氏体不锈钢，也有的把第一类归到马氏体不锈钢，第二类、第三类归到奥氏体不锈钢。 马氏体时效不锈钢是固溶处理后，冷至室温时总是以马氏体组织存在，由固溶态再进行时效处理产生析了相而强化。也有资料把这类钢分为马氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢，在固溶态下，前者在马氏体基体中含少量的铁素体（10%左右）和少量残余奥氏体，后者为马氏体基体中只有少量的残余奥氏体，后者的韧性相对较高。沉淀硬化半奥氏体不锈钢是固溶热处理后，冷至室温时，以奥氏体组织存在，而且含有5%-20铁素体组织，但奥氏体组织不是十分稳定，通过一系列热冷处理或机械变形处理后，奥氏体转变成马氏体，再通过时效而强化。 奥氏体沉淀硬化不锈钢，其组织为稳定奥氏体组织，热处

理是不能改变组织，为此，只能通过加入析出强化元素，通过时效处理而强化。沉淀硬化不锈钢力学性能除对化学成分敏感外，对热处理制度也很敏感，因而在实际生产中这类钢必须严格按照热处理工艺规程操作。常用的热处理工艺有如下几种。 均匀化处理：一般指铸、锻件，在1150OC左右进行加热，促使合金元素和组织均匀化。 高温固溶处理：通常在10000C以上析出相分解，使钢进行再结晶软化。 调整处理：处理温度为760-10000C，调整钢中合金元素的分布，控制马氏体的相变温度。 时效处理：处理温度为460-6200C。处理温度与时间对组织和力学性能影响较大，若希望获得较好的韧性，可采用较高的时效温度处理。 冰变冷却处理：在一定时间内却到某一温度并保持一段时间的处理，以确定下一步进行强化或时效处理。

马氏体不锈钢性能介绍

马氏体不锈钢 马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体（或半马氏体）沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。 马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。按合金元素的差别，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。 马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分，如Cr大于13%时，不存在γ相，此类合金为单相铁素体合金，在任何热处理制度下也不能产生马氏体，为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素，以扩大γ相区，对于马氏体铬不锈钢来说，C、N是有效元素，C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。在马氏体铬不锈钢中，除铬外，C是另一个最重要的必备元素，事实上，马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。当然，还有其他元素，利用这些元素，可根据Schaeffler图确定大致的组织。 铬是马氏体铬不锈钢最重要的合金元素。铬是铁素体形成元素，足够的铬可使钢变成单一的铁素体不锈钢，铬和碳的相互作用使钢在高温时具有稳定的γ 或γ+α相区，铬可以降低奥氏体向铁素体和碳化物的转变速度，从而提高淬透性；在大气H2S及氧化性酸介质中。它能提高钢的耐蚀性能，这与铬能促使生成一层铬的氧化物保护膜有关，但在还原介质中，随着铬含量的提高，钢的耐蚀性下降；铬含量的提高，钢的抗氧化性能也明显提高。 碳是马氏体铬不锈钢另一重要的合金元素。为了产生马氏体相变，碳含量要视钢中的铬含量而定，一般充分考虑碳、铬两者相互关系及碳的溶解极限(见图1-5)。在给定的铬量下，碳含理提高，强度、硬度提高，塑性降低，耐蚀性下降。

(完整版)不锈钢种类区别

不锈钢总区分 按金相组织可分为: 铁素体不锈钢（400系），为铬不锈钢，主要代表有Gr13,G17,Gr27-30 奥氏体不锈钢（300系），铬镍不锈钢，主要代表有304,316,321等 马氏体不锈钢（200系），铬锰不锈钢，碳含量高，主要代表有1Gr13等 321 ，( 1Cr18Ni9Ti ) 又称18-8 304 ，( 0Cr18Ni9 ) 304L , ( 00Cr19Ni10 ) 316 , ( 0Cr17Ni12Mo2 ) 316L , ( 00Cr17Ni14Mo2 ) 201 （17Cr4.5Ni6 主要区别： SUS201含锰，为国产不锈钢，生产主要为了节省镍 SUS321含钛 SUS316含钼，美国标号 SUS304既不含钛也不含钼 Mo2Ti既含钼又含钛 性能316L最优，321/304一般，201最差 奥氏体不锈钢无磁性（304/303），马氏体不锈钢有磁性（440/410） 不锈钢201与304区别 不锈钢201与304的区别1、规格：常用的不锈钢板材分为201和304两种型号，实际是是成分不同，304质量好一些，但价格贵，201差一些。304为进口不锈钢板,201为国产不锈钢板。2、201组成为17Cr-4.5Ni-6Mn-N，是节Ni 钢种，301钢的替代钢。经冷加工后具有磁性，用于铁路车辆。3、304组成为18Cr-9Ni，是得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、昔通化工设备、核能等。4、201是含锰较高,表面很亮带有暗黑的亮,含锰较高容易生锈。304含铬较多,表面呈现哑光,不生锈.两种放在一起就有比较了。最重要的就是耐腐蚀性能不同,201的耐腐蚀性能很差,所以价格就要便宜很多.又因为201含镍低，所以价格比304的低，于是耐腐蚀性能就不如304的了。5、201与304之间的区别就是含镍的问题。而且304的价格现在都比较贵，一般都要接近50000一吨，但304的话起码可以保证在使用过程中不会生锈。（可用药水做实验）6、不锈钢不易生锈是因为在钢体表面形成富铬氧化物可保护钢体,201料属于高锰不锈钢较304硬度大高碳低镍.7、成分不同(主要从含碳，含锰，含镍，含铬几方面来区分201与304的不锈钢)钢号碳(C) 硅(Si) 锰(Mn) 磷(P) 硫(S) 铬(Cr) 镍(Ni) 钼杆(Mo) 铜(Cu)AISI(304) ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.045 ≤0.03 18-20 8-10 AISI(201) ≤0.15 ≤1.00 5.5-7.5 ≤0.05 ≤0.03 16-18 3.5-5.5 以上是摘抄的，说到耐疲劳，201硬度较大，韧性不如304,还是304的耐疲劳度好些。 不锈钢标号分类 不锈钢按金相组织分为： 一、奥氏体型不锈钢(201、202、301、304、309、309S、310、310S、316、316L、317、317L、321、347、409、） 二、超级奥氏体型不锈钢(904L、254 SMo)

沉淀硬化不锈钢

沉淀硬化不锈钢 1.固溶处理 经固溶处理(1000～1050℃，1h，空冷)获得的组织是奥氏体加少量铁素体，在随后500～800℃进行调整处理时，由于原子在铁素体中扩散速度要比在奥氏体中快，且铁素体内含铬量高，碳化物(Cr23C6)易沿着α(δ)和r的相界面析出，又降低了奥氏体中碳及合金元素的含量，从而提高这类钢的Ms点，使之获得更多的马氏体。α(δ)铁素体量不能过多，否则不利于热加工，也不参与马氏体转变，会降低钢的强度。 2. 沉淀硬化不锈钢的调整处理 固溶处理后进行的中间处理，一般又称调整处理，目的是获得一定数量的马氏体，从而使钢强化，常用以下三种方法： (1)中间时效法(简称T处理法)固溶处理后再加热至(760±15)℃，保温90min，因有Cr23C6碳化物从奥氏体中析出，降低了奥氏体中的碳及合金元素含量，使Ms点升高到70℃，随后冷却到室温便得到马氏体+α铁素体+残余奥氏体组织，残余奥氏体在随后510℃时效才分解完。 (2)高温调整及深冷处理法(R处理法)固溶后，行先加热到950℃保温90min。由于升高了Ms点，冷却到室温，可得到少量马氏体；之后再经-70℃冷处理，保温8h，就可获得一定数量的马氏体。 (3)冷变形法(C处理法)固溶处理后，在室温下冷变形，冷变形时形成马氏体的数量与变形量及不锈钢的成分有关。一般变形量在15%～20%就能获得必要数量的马氏体，过大的变形量会使马氏体发生加工硬化，使塑性显著下降。 3.时效处理(H处理) 调整处理后，均须进行时效处理。时效处理是这类钢进行强化的另一途径。当时效温度高于400℃，会从马氏体中析出金属间化合物(如Ni3Ti等)，呈高度弥散分布，起沉淀硬化作用。一般在约500℃进行时效，可获得高的强度及硬度。

马氏体不锈钢简介

马氏体不锈钢 1、什么是不锈钢 不锈钢(Stainless Steel)是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢;而将耐化学介质腐蚀(酸、碱、盐等化学浸蚀)的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性。 2、分类 不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。 1、铁素体不锈钢：含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。 2、奥氏体不锈钢：含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的Wc<0.08%，

钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150℃，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。 3、奥氏体- 铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。 4、马氏体不锈钢：强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。 5、沉淀硬化不锈钢：基体为奥氏体或马氏体组织，沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称

翻译_SUS630沉淀硬化不锈钢材料规范

HONEYWELL Industrial Automation & Control Division / PA62 Engineering Specification SUBJECT: Precipitation-Hardening Stainless Steel Strip Material Specification NUMBER 50002932 Prototype Issue ? 2005 Honeywell Inc Distribution ↓Initiator: Date Design Eng’r. Date Mfg. Eng’r Test Eng’r ISSUE INITIATOR DATE PAGES PARAGRAPHS A Richard Daugert 06/22/2004 RELEASED ON 0005725 B Richard Daugert 02/24/2005 1,4,5 * ECO-0012035 * Add standard copyright note to cover * Correct typo error in 6.1.0 removing “solution anneal” * Add flatness requirement 4.2.0 and reference 2.1.9 and requirement for certificate of compliance 6.1.11 * Update reference documents C Richard Daugert 03/29/2007 All * Correct used-in information * Update reference documents * Update flatness requirement * Make improvements to Certificate of Conformance requirements * Add dual dimensions. * Make other minor corrections or improvements as marked. ECO 0030105 COPYRIGHT 2005, HONEYWELL INTERNATIONAL INC. NEITHER THIS DOCUMENT NOR THE INFORMATION CONTAINED HEREIN SHALL BE REPRODUCED, USED OR DISCLOSED TO OTHERS WITHOUT THE WRITTEN AUTHORIZATION OF HONEYWELL. USE, DUPLICATION, OR DISCLOSURE OF THIS DOCUMENT IS SUBJECT TO THE RESTRICTIONS SET FORTH IN A WRITTEN AGREEMENT. NOTHING CONTAINED HEREIN SHALL BE CONSTRUED AS CONFERRING BY IMPLICATION, ESTOPPEL, OR OTHERWISE ANY LICENSE TO ANY PATENT, TRADEMARK, COPYRIGHT OR OTHER INTELLECTUAL PROPERTY RIGHT OF HONEYWELL OR ANY THIRD PARTY.

不锈钢析出相分析

不锈钢析出相分析 姜凤琴　余卫华 (钢铁研究所) 摘　要　通过对不锈钢析出相分析所常用的一些电解液的分析比较,选取最佳电解液及电解制度对不锈钢析出相标准样品进行了相分析,得到了满意的结果,证明了所选电解液及电解制度在不锈钢析出相分析中的可行性。 关键词　不锈钢　相分析　电解 1　前　言 不锈钢为一种用途广泛的钢种。其中存在的合金元素使不锈钢具有良好的机械性能,耐磨性能及抗蚀能力。为了深入了解合金元素对钢性能的影响,有必要知道这些元素在钢中的存在状态,这就需要对不锈钢进行相分析。2　实验部分 2.1　钢种及化学成分 为了验证分析方法的可靠性,我们选用不锈钢析出相标样作为实验钢种,此标样系由太钢钢研所研制,钢种为1C r18N i9T i,化学成分见表1。 2.2　析出相类型 表1　试样化学成分 元　素C Si M n P S N i C r M o T i N O 含量,%0.0390.600.820.0230.0159.7118.430.0520.430.01430.0027 钢种经X—射线进行相鉴定,析出的主要为M23C6(M:C r,Fe),T i N、T i C、T i2CS和少量的C r2N。 2.3　电解液及电解制度 电解液组成:1%四甲基氯化铵+10%乙酰丙酮—甲醇 电解制度:电流密度:25～30mA c m2 电解时间:50m in。 电解温度:-5℃～0℃ 2.4　M23C6(M:Cr,Fe)与Cr2N的分离方法 为了测定M23C6中的C r含量,有必要将姜凤琴,女,工程师C r2N与M23C6分开,M23C6在稀酸强氧化性的溶液中容易钝化,而C r2N在热酸性溶液中容易分解,因此,我们用稀H2SO4与H2O2混合溶液,水浴加热30m in便可将C r2N分解而保留M23C6,达到分离目的。 2.5　元素分析方法 C r:二苯碳酰二肼光度法 T i:二氨替吡啉甲烷光度法 N:萘氏试剂蒸馏分离光度法 S:高频燃烧红外吸收法 Fe:邻菲罗啉光度法 2.6　析出相定量分析 棒状—电解—电解残渣—酸溶 ? 3 4 ? Sep.　1996 W ISCO T ECHNOLO GY

沉淀硬化不锈钢

沉淀硬化不锈钢 沉淀硬化不锈钢(Crecipitation hardening stainless steel) 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。 分类根据钢的组织可分为3类：(1)马氏体沉淀硬化不锈钢，以中国0Cr17Ni7TiAl和0Cr17Ni4Cu4Nb 为代表。(2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢，以0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al为代表。(3)奥氏体沉淀硬化不锈钢，它实际上为铁基高温合金，以0Cr15Ni20Ti2M0.B、1Cr17Ni10P为代表。 设计要点(1)马氏体沉淀硬化不锈钢。钢中碳含量一般≤0.1％，但≥0.05％，目的是既有好的焊接性、耐蚀性，又具有较好的强韧性；铬含量一般在16％～17％以保证足够的不锈性和耐蚀性；合适的镍、铬当量，以便钢中δ-铁素体的含量处于最低水平(一般≤5％)，以免损害横向性能和降低钢的强度。各种合金元素的铁素体形成效果如下： 0.1％N 0.1％C 1％Ni 1％Co 1％Cu -20 -18 -10 -6 -3 1％Mn 1％w 1％Si 1％Mo 1％Cr -1 +8 +8 +11 +15 1％V 1％Al +19 +38 元素的配比应使马氏体相变开始温度(Ms点)在150℃以上马氏体相变基本完成温度，(Mf点)在50℃以上，下述经验公式可作计算Ms点时的参考： Ms={75(14.6-％Cr)+110(8.9-％Ni)+3000 [0.068-％(C+N)]+60(1.33+％Mn+50 (0.17-％Si)}，℃ 添加适量沉淀硬化元素如铜和钛等以便形成ε富铜相和NiTi相等进行强化。 (2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢。碳含量一般在0.1％左右，为改进铸造性能铸造钢的碳含量大于0.1％；他点的控制是本钢设计的关键，这类钢在固溶处理后为奥氏体组织，在此状态下进行加工、成形、焊接。在调整处理(碳化物析出过程)后马氏体点升高，降到室温后为马氏体组织或再通过简单的低温处理(-72℃)后转变成马氏体(即马氏体点在-72℃以上)；铬含量一般在14％以上，以保证良好的不锈性和耐蚀性；选

沉淀硬化不锈钢

沉淀硬化不锈钢 该钢是一种马氏体沉淀硬化不锈钢它的强度是通过马氏体相变和时效处理的沉淀硬化来达到的。由于此钢低碳，高铬，且含铜，故其耐蚀性较Cr13型及9Cr18，1Cr17Ni2等马氏体钢为好。但较难进行深度的冷成型。多用作既要求有不锈性及耐弱酸，碱，盐腐蚀又要求高强度的部件。 化学成分： 0Cr17Ni4Cu4Nb钢的化学成分： C Si Mn Cr Ni Cu Nb S P <=0.07 <=1.0 <=1.0 15.5~17.5 3.0~5.0 3.0~5.0 0.15~0.45 <=0.030 <=0.035 力学性能： 该钢的室温力学性能见下表 热处理制度 ób MPa ós MPa e5 % ￠ % 硬度 HRC 附注 1040oC水冷或空冷（A状态）HB<=363 (1) 1040oC水冷或空冷，480oC回火 4h空冷（H900） >=1314 >=1177 >=10 >=40 >=40 (1) 1040oC水冷或空冷，495oC回火 4h空冷（H925） >=1177 >=1070 >=10 >=44 >=38 (1) 1040oC水冷或空冷，550oC回火 4h空冷（H1025） >=1070 >=1000 >=12 >=45 >=35 (1) 1040oC水冷或空冷，580oC回火 4h空冷（H1075） >=1000 >=863 >=13 >=45 >=31 (1) 1040oC水冷或空冷，620oC回火 4h空冷（H1150） >=932 >=725 >=16 >=50 >=28 (1) 1040oC水冷（A状态）1030 755 12 45 HB363 (2) 1040oC水冷，480oC回火4h空冷 （H900） 1373 1275 14 50 44 (2) 1040oC水冷，495oC回火4h空冷 （H925） 1304 1207 14 54 42 (2) 1040oC水冷，550oC回火4h空冷 （H1025） 1167 1138 15 56 38 (2) 1040oC水冷，580oC回火4h空冷 （H1075） 1138 1030 16 58 36 (2) 1040oC水冷，620oC回火4h空冷 （H1150） 1000 862 19 60 33 (2) (1)------摘自GB1220 (2)------实际检验值 耐腐蚀性：见下表0Cr17Ni4Cu4Nb钢的耐蚀性能[腐蚀速率g/(m2h)] 介质条件5%H2SO4 沸腾8h 10%H2SO4 沸腾48h 40%HNO3 沸腾8h 10%HCl 沸腾8h 80%CH3COOH 沸腾8h 退火态 178 178 4.58 4.69 0.25 0.28 0.51 0.50 0.83 0.79

马氏体时效钢的特性与应用3j33

马氏体时效钢的特性与应用 18%Ni马氏体时效钢属于铁基合金，具有极高的强度同时而又不失好的延展性。铁的基体与以高含量镍为主进行合金化，获得非常特殊的热处理材料。同时也加入其它合金元素如钼、铝、铜和钛，这些元素形成金属间析出物。钴也添加到合金中去，加入量最多达到12%，用于加速析出反应并保证获得大量、均匀的析出物。马氏体时效钢本质上说是不含碳的，这是区别该钢与大多数其他类型钢种最明显的特征。 马氏体时效钢性能特点为： ——室温下具有超高强度 ——简单热处理，保证最小的热处理变形 ——与处于同一强度水平的淬火钢相比具有优异的疲劳韧性 ——低碳含量，从而消除脱碳问题 ——截面尺寸是硬化过程中一个重要的影响因素 ——易于加工 ——好的焊接性能 ——具有高强度与高韧性 ——易切削加工，低的加工变形量 ——热处理过程中收缩均匀稳定 ——易渗氮 ——具有好的抗腐蚀与裂纹扩展能力 ——抛光光洁度高 这些特性说明马氏体时效钢能被用作轴，长而细的渗碳或渗氮部件以及冲击疲劳环境下工作的零件，如打印头或离合器等。 马氏体时效钢的回火处理 回火作为一种热处理工艺从中世纪时代就开始应用，用于淬火马氏体合金的处理。而目前回火工艺仅用于对钢进行处理，因为钢占所有马氏体硬化合金中的绝大多数。 马氏体时效钢是不含碳的Fe-Ni合金，并添加了钴、钼、钛与其它一些元素。典型的钢种如铁基中含17%～19% Ni，7%～9% Co，4.5%～5% Mo和0.6%～0.9% Ti。这类合金经淬火成马氏体，然后在480～500℃回火。在回火过程中，由于合金元素在马氏体中过饱和，从而从马氏体中沉淀析出形成金属间析出物，导致强的沉淀强化效果。根据铝、铜以及其它非铁合金的沉淀强化类推，可将该工艺过程称作时效处理。并且由于最初的组织为马氏体，因此该类钢被称作马氏体时效钢。 商业化马氏体时效钢在最大的硬化处理阶段，组织中可含有部分中间过渡亚温相Ni3Mo与Ni3Ti的共生析出物。Ni3Ti相类似于碳钢中的六边形ε-碳化物。在马氏体时效钢中，这些中间过渡金属间析出物颗粒由于在位错处析出，因而分布极其弥散，这一组织特点具有特别的实际应用价值。 马氏体时效钢的组织具有高密度位错，在板条（非孪生）马氏体中，位错密度达到1011～1012/cm2数量级，也就是与强应变硬化金属处于同一范围。在这方面，马氏体时效钢（硬化态）的亚结构明显不同于铝、铜和其它合金，它们在淬火时不会出现多态性变化。 假设马氏体时效钢在回火过程中，中间相的析出是由于合金元素的原子在位错线上的偏聚，则在位错上形成的产物可以作为合金元素在过饱和马氏体中的富集分层。 马氏体时效钢在马氏体转变过程中形成的位错结构，在随后的加热过程中保持非常稳定，实际上在回火温度范围内（480～500℃）未发生变化。在整个的回火过程中，出现如此高密度的位错，很可能在很大程度上是由于弥散分布的析出物钉扎住位错。 在高温（550℃甚至更高）条件下，长的回火时间可能会导致析出物粗化，并增大颗粒间距，而位错密度同时也在下降。在长的保温时间下，就不出现半共生的中间过渡金属间析出物，取而代之的是稳定相如Fe2Ni或Fe2Mo形成的粗大共生析出物。

0Cr17Ni4Cu4Nb是比较成熟和稳定的沉淀硬化不锈钢

0Cr17Ni4Cu4Nb是比较成熟和稳定的沉淀硬化不锈钢 0Cr17Ni4Cu4Nb是比较成熟和稳定的沉淀硬化不锈钢，一般情况下采用固溶后时效处理就能满足使用要求，但有的情况下需要用调整处理来提高热处理质量。 有的零件要求组织更均匀、性能更优良，并严格控制残留奥氏体量，这时，可以在固溶处理后进行一次调整处理再时效。这可保证材料获得最大量的马氏体，消除残留奥氏体，经时效处理后，沉淀析出相更均匀，强化效果更好。 再比如，材料由于前期热加工不正确或某些成分的影响，降低了马氏体转变点温度，而采用正常的固溶、时效处理，得不到正常的处理效果。这时，也可以考虑在固溶处理后加一次调整处理。 曾经处理过一批外厂供料的0Cr17Ni4Cu4Nb泵轴。按正常工艺规范，加热1040℃保温2h后油冷，微信公众号：hcsteel再经520℃保温4h 的时效处理，在检测轴料硬度时，只有230HBS，远远低于预想的和过去经常达到的360HBS的目标。对于这个意外的结果，最初考虑可能是工人产生操作时未遵守工艺所致。便又取同批轴料按工艺进行固溶处理，然后检测硬度，结果是170HBS，看来，固溶处理就未达到应该达到的340HB左右的硬度目标。在复检轴料化学成分的等待期间，约24h后，又检测轴料硬度，发现从原170HBS升高到了280HBS。对这种放置后硬度升高的现象进行分析推断，可能是由于这批轴料非控制成分或前期的热加工不当导致这批轴料的Ms、Mf点下降，且低

于0Cr17Ni4Cu4Nb正常状态的相变点，从而使得按正常处理工艺都得不到正常效果，在后来的放置期间，经历了晚上－15℃的温度区间（当时是十二月份，沈阳地区晚间气温较低），而这个温度可能低于该批轴料材料的实际Ms点温度，促使奥氏体向马氏体转变，使轴料在固溶处理后增加了一次750℃保温2h后空冷的调整处理，轴料硬度达到330HBS，再经一次520℃保温4h的时效处理，轴料硬度达360HBS。经力学性能检测，Rm，1230 N/mm2；Rp0.2，1130 N/mm2；A，12.5%，Z，44.5%。可见，调整处理作为马氏体类沉淀埂化不锈钢的补充处理，其作用是明显的。 0Cr17Ni4Cu4Nb时效后，对耐腐蚀性能有一定的影响。特别是由于富铜相的析出，降低了在氧化性酸中的耐腐蚀性。0Cr17Ni4Cu4Nb固溶经550℃时效的金相组织。

沉淀硬化不锈钢的热处理工艺

沉淀硬化不锈钢的热处理工艺 1.固溶处理 经固溶处理(1000～1050℃，1h，空冷)获得的组织是奥氏体加少量铁素体，在随后500～800℃进行调整处理时，由于原子在铁素体中扩散速度要比在奥氏体中快，且铁素体内含铬量高，碳化物(Cr23C6)易沿着α(δ)和r的相界面析出，又降低了奥氏体中碳及合金元素的含量，从而提高这类钢的Ms点，使之获得更多的马氏体。α(δ)铁素体量不能过多，否则不利于热加工，也不参与马氏体转变，会降低钢的强度。 2.调整处理 固溶处理后进行的中间处理，一般又称调整处理，目的是获得一定数量的马氏体，从而使钢强化，常用以下三种方法： (1)中间时效法(简称T处理法)固溶处理后再加热至(760±15)℃，保温90min，因有Cr23C6碳化物从奥氏体中析出，降低了奥氏体中的碳及合金元素含量，使Ms点升高到70℃，随后冷却到室温便得到马氏体+α铁素体+残余奥氏体组织，残余奥氏体在随后510℃时效才分解完。 (2)高温调整及深冷处理法(R处理法)固溶后，行先加热到950℃保温90min。由于升高了Ms点，冷却到室温，可得到少量马氏体；之后再经-70℃冷处理，保温8h，就可获得一定数量的马氏体。 (3)冷变形法(C处理法)固溶处理后，在室温下冷变形，冷变形时形成马氏体的数量与变形量及不锈钢的成分有关。一般变形量在

15%～20%就能获得必要数量的马氏体，过大的变形量会使马氏体发生加工硬化，使塑性显著下降。 3.时效处理(H处理) 调整处理后，均须进行时效处理。时效处理是这类钢进行强化的另一途径。当时效温度高于400℃，会从马氏体中析出金属间化合物(如Ni3Ti等)，呈高度弥散分布，起沉淀硬化作用。一般在约500℃进行时效，可获得高的强度及硬度。

沉淀硬化型不锈钢是什么

沉淀硬化型不锈钢是什么 建筑不锈钢知识入门-特点-分类篇:主要介绍了沉淀硬化型不锈钢的结构特性和应用领域，以及对沉淀硬化型不锈钢具有有很好的成形性能和良好的焊接性等知识要点的介绍。沉淀硬化型不锈钢。具有有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、 航空和航天工业中应用。按成分可分为Cr系(SUS400)、Cr-Ni系(SUS300)、

Cr-Mn-Ni(SUS200)及析出硬化系(SUS600)。200 系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢。300 系列—铬-镍奥氏体不锈钢。301—延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。304—即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。309—较之304有更好的耐温性。316—继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。400 系列—铁素体和马氏体不锈钢。408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。409—最廉价的型号(英美)，通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢(铬钢)。410—马氏体(高强度铬钢)，耐磨性好，抗腐蚀性较差。416—添加了硫改善了材料的加工性能。420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可做的非常光亮。430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。

沉淀硬化型不锈钢

沉淀硬化型不锈钢 具有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。 按成分可分为Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）、耐热铬合金钢（500系列）及析出硬化系（600系列）。 200系列：铬-锰-镍华业不锈钢 201,202等：以锰代镍，耐腐蚀性比较差，国内广泛用作300系列的廉价替代品。 300系列：铬-镍奥氏体不锈钢 301：延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。 302：耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。 303：通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。 304：通用型号；即18/8不锈钢。产品如：耐蚀容器、餐具、家俱、栏杆、医疗器材。标准成分是18 % 铬加8 % 镍。为无磁性、无法借由热处理方法来改变其金相组织结构的不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 304 L：与304 相同特性，但低碳故更耐蚀、易热处理，但机械性较差适用焊接及不易热处理之产品。 304 N：与304 相同特性，是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。 309：较之304有更好的耐温性，耐温高达980℃。 309 S：具多量铬、镍，故耐热、抗氧化性佳，产品如：热交换器、锅炉零组件、喷射引擎。 310：高温耐氧化性能优秀，最高使用温度1200℃。 316：继304之后，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业、钟表饰品、制药行业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。

金属耐蚀材料第八讲沉淀硬化不锈钢

专题讲座 　金　属　耐　蚀　材　料 第八讲　沉淀硬化不锈钢 徐增华 (上海材料研究所,上海200437) 中图分类号:TG174.2+2/TG142.71 文献标识码:B 文章编号:10052748X(2001)0820367204 1　沉淀硬化不锈钢的化学组成和类型 1.1　沉淀硬化不锈钢的化学组成 沉淀硬化(PH)不锈钢是通过热处理析出微细的金属间化合物和某些少量碳化物以产生沉淀硬化,而获得高强度和一定耐蚀性相结合的高强不锈钢,它兼有铬镍奥氏体不锈钢耐蚀性好和马氏体铬钢强度高的优点。其化学成分除铬、镍元素以外,还含有直接或间接导致沉淀相形成的Ti、Nb、Al、Mo、Co、Cu等合金元素,且碳含量很低,一般为低碳或超低碳。高铬能使钢具有高耐蚀性和高淬透性,低碳是为了避免与铬结合降低耐蚀性,并保证钢的可焊性。镍的作用是多方面的,但主要是使钢奥氏体化,并调整钢的相变点,特别是马氏体转变温度M s,以及与其它元素形成沉淀硬化相,如Ni3Mo、Ni3Nb、Ni3Al等。钼主要增加耐蚀性和形成硬化相,如Fe2Mo、Ni3Mo及x相等。钴不形成沉淀相,其主要作用是强化基体和限制其他元素在基体中的溶解度,以及调整马氏体点和促使其他元素较多较快地形成沉淀相。 1.2　沉淀硬化不锈钢的发展及类型 自40年代以来,为适应迅速发展的航空、航天工业的需要,开发了几种沉淀硬化不锈钢,如172 4PH、1727PH、Stainless W等;而随着新兴化学工业的需要和随着火箭、宇航、原子能及海洋开发等工业的发展及真空冶炼技术的进步,并受到超低碳马氏体时效钢出现的影响,在60年代初,研制开发了马氏体时效不锈钢。现有如下几种类型: (1)半奥氏体沉淀硬化不锈钢　其代表钢种有0Cr17Ni7Al(相当于1727PH)及0Cr15Ni7Mo2Al(相当于PH1527Mo)。这类钢是以固溶处理状态供货,其金相组织基本为奥氏体,尚含有约5%20%的铁素体。因奥氏体塑性好,容易进行冷加工成形和焊接,待加工成形后,需经特殊的中间处理,使奥氏体转变为低碳马氏体,并通过时效处理进行沉淀硬化达到更高的强度。 (2)马氏体沉淀硬化不锈钢　其代表钢种有0Cr17Ni42Cu4Nb(相当于1724PH)。这类钢以马氏体状态供货,其化学成分保证了经固溶处理后,在室温时为低碳马氏体组织。它利用马氏体相变和沉淀硬化相结合来提高钢的强度和硬度,与半奥氏体沉淀硬化不锈钢相比,热处理工艺简单,通过改变时效温度,可在相当宽的范围内调整机械性能。其耐蚀性能比普通马氏体不锈钢优越。 (3)奥氏体沉淀硬化不锈钢　其代表钢种有0Cr15Ni252Mo2TiAlV(A2286)以及1Cr17Ni10P (17210P),这类钢没有相变过程,只有通过时效处理析出金属间化合物达到强化目的。与其他类型沉淀硬化不锈钢相比,加工性能好,耐蚀性高。 (4)马氏体时效不锈钢　如00Cr14Ni6Mo2AlNb,通常以马氏体状态供货。其主要特点是含碳量很低,一般不大于0.03%,甚至达到高纯化。它利用马氏体相变,超低碳马氏体和金属间化合物相的时效硬化等相结合的方法,获得优良的综合性能,成为正在发展中的新一代高强度不锈钢。 表1和表2分别列出国内和国外沉淀硬化不锈钢的钢号及化学成分。 2　沉淀硬化不锈钢的热处理 沉淀硬化不锈钢具有复杂的显微组织,优良的综合性能,这除与化学成分有关外,主要取决于热处理工艺。其工艺较复杂,有如下一些方法。 (1)均匀化处理　对于铸、锻件来说,均匀化处理较为重要,目的是消除或减少偏析,使钢中各元素的分布趋向均匀,为以后的热处理创造有利条件。该工艺是根据钢种和需要,加热至10501200℃,保温2h以上,然后空冷。必要时可进行油淬或水 ? 7 6 3 ? 第22卷第8期2001年8月 腐蚀与防护 CORROSION&PRO TECTION Vol.22　No.8 August2001