沉澱硬化不鏽鋼(precipitation hardening stainless steel)是指在不鏽鋼化學成分的基礎上添加不同類型、數量的強化元素，通過沉澱硬化過程析出不同類型和數量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金屬間化合物，既提高鋼的強度又保持足夠的韌性的一類高強度不鏽鋼，簡稱PH鋼。沉澱硬化不鏽鋼根據其基體的金相組織可以分為馬氏體型、半奧氏體型和奧氏體型3類
基本介紹
- 中文名：沉澱硬化不鏽鋼
- 外文名：recipitation hardening sminless steel;PH stainless steel
- 途徑：沉澱硬化
- 分類：3類
- 學科：材料工程
- 領域：工程技術
簡介,分類,特點,典型牌號,套用,
簡介
沉澱硬化不鏽鋼，在各類不鏽鋼中通過單獨或複合加入硬化元素，而獲得高強度、高韌性、高耐蝕性的一類不鏽鋼。
分類
根據鋼中主要合金元素的含量和所加的硬化元素而分為四大類，即：
(1)馬氏體沉澱硬化不鏽鋼，含碳一般低0.1%。通過加入硬化元素(銅，鋁，鈦和鋁等)進行強化，以彌補強度不足。鉻含量一般高於17%，並加入適量鎳以改善耐蝕性；
(2)馬氏體時效不鏽鋼，含碳不高於0.03%以保證馬氏體基體的韌性、耐蝕性、焊接性和加工性，含鉻不少12%以確保耐蝕性。另外還加入合金元素鈷，進一步改善鋼的熱處理效果；
(3)半奧氏體型，即過渡型沉澱硬化不鏽鋼，含鉻不少於12%。含碳低，並且以鋁作為其主要沉澱硬化元素這類型鋼比馬氏體沉澱硬化不鏽鋼有更好的綜合性能；
(4)奧氏體沉澱硬化不鏽鋼，是在淬火狀態和時效狀態都為穩定奧氏體組織的不鏽鋼，含鎳(高於25%)和錳都高，含鉻高於13%，以確保良好的耐蝕性和抗氧化性通常添加鈦、鋁、釩或磷作為沉澱硬化元素，同時加人微量硼、釩、氮等元素，以獲得優良的綜合性能。
特點
沉澱硬化不鏽鋼具有高強度、高韌性、高耐蝕性、高抗氧化性和優良的成型性、焊接性等綜合性能。
典型牌號
(1)0Cr17Ni4Cu4Nb鋼
該鋼為馬氏體沉澱硬化不鏽鋼，Ms點約150℃，Mf點在30℃以下。馬氏體轉變完全與否受成分和冷卻方式影響。鋼中銅以極細小而分散的ε相彌散分布在基體上從而提高強度。H900處理時σb=1310MPa，σ0.2=1170MPa，δ5=10%，ψ=40%。該鋼具有良好的耐腐蝕性，耐蝕性優於一般馬氏體不鏽鋼，與一般奧氏體不鏽鋼相近。它具有良好的切削性能，不需預熱就可以焊接並且焊後可不進行局部退火。它主要用於製造耐蝕和高強度部件如噴氣發動機壓氣機機匣及大型汽輪機末級葉片。
(2)0Cr17Ni7Al鋼
這個牌號為半奧氏體沉澱硬化不鏽鋼。它是在0Cr17Ni7這一不穩定的奧氏體鋼中添加鋁，再經過馬氏體轉變和析出NiAl化合物而硬化的鋼種。在RH950處理後，σb=1580MPa，σ0.2=1470MPa，δ5=6%。該鋼在氧化性酸中耐蝕性良好，而在像硫酸、鹽酸等非氧化性酸中耐蝕性差。經A或A1750處理後的耐酸性最好。而用TH、RH、CH處理後的耐酸性變差。該鋼的焊接可採用與奧氏體不鏽鋼相同的焊接工藝。若採用與母材成分相同的焊條焊接，則焊縫中將出現大量的δ鐵素體，造成焊縫韌性的下降，因而焊條中可適當的降鉻或增鎳。焊接時應採用惰性氣體保護以防焊條中鋁的氧化。為獲得良好的焊接效率，固溶退火後的焊件，最好先進行固溶處理，然後再進行調整和時效處理。該類鋼主要用於製造飛機外殼、結構件、飛彈的壓力容器和構件，噴氣發動機零件、彈簧、隔膜、波紋管、天線、緊固件、測量儀表等。
(3)0Cr15Ni25Ti2MoVB鋼
該鋼為奧氏體沉澱硬化不鏽鋼，亦即鐵鎳基高溫合金。鋼不僅在固溶態，而且在時效態均為穩定的奧氏體組織。-般由鋼中形成金屬間化合物來達到提高強度和改善高溫性能。在時效態σb=1035MPa，σ0.2=690MPa，δ=25%，ψ=40%。該鋼高溫強度好，使用溫度可達600～700℃。650℃以下的高溫屈服強度與室溫差不多。低溫韌性良好，但存在室溫強度低，焊接性能差等缺點。
套用
而廣泛用於尖端工業和民用工業，例如典型的沉澱硬化不鏽鋼17-4P，可用來製作在370℃以下，要求耐蝕、耐磨、高強度的結構。
