沉淀硬化不锈钢
不锈钢的锻造
不锈钢的锻造不锈钢应用广泛，既是耐蚀材料，又可作耐热材料，还可以作低温材料及无磁材料。
大部分不锈钢都要经过锻造后使用。
不锈钢与一般碳钢相比有许多不同的特点：热导率低；锻造温度范围窄；过热敏感性强；高温下抗力大；塑性低等。
这些都给锻造生产带来了许多困难，不同类型的不锈钢锻造工艺也有差别。
一、奥氏体型不锈钢：指在铬的质量分数为18%不锈钢中加入镍、锰、氮等奥氏体形成元素而获得的钢种系列，其中18%Cr-8%Ni型是最基本的一类。
这类钢在室温和高温下始终保持奥氏体组织，无法热处理强化，通常在固溶状态下使用，具有最佳的塑性，韧性及良好的加工成形性，还具有良好的耐腐蚀及抗氧化性能，通过冷变形可以获得高的强度。
这类不锈钢应该注意的是经600～860℃敏化处理后存在晶间腐蚀倾向。
如加工处理和使用环境不当，还存在应力腐蚀及氢脆敏感性。
奥氏体不锈钢的锻造特点：奥氏体不锈钢在加热过程中无同素异晶转变，加热温度过高晶粒剧烈长大；此外，双相不锈钢中的α相也增多。
加热温度超过1200℃以后，数量增加较快。
因此，奥氏体不锈钢的始锻温度不应超过1200℃。
奥氏体不锈钢的终锻温度，都应高于敏化温度。
这类钢种终锻温度较低，变形抗力较大，在700～900℃区间缓冷会析出ζ相，锻造时容易开裂，终锻温度一般都取900℃。
奥氏体不锈钢若发生渗碳，便要引起形成碳化铬，使奥氏体晶界贫铬而降低其晶间抗腐蚀能力，因此这类钢加热时要避免与碳接触，不可采用还原性气氛；锻后应快速通过敏化温度，以免析出过剩相而降低耐腐性。
为提高抗腐蚀能力，使锻件在变形和冷却过程中析出的碳化物溶解到奥氏体中，应进行固溶处理。
锻造操作要求：1、不论是铸锭或锻轧坯料的表面缺陷，在加热前必须用剥皮或其它铲除方法清除干净，否则会在锻造过程中扩大，造成锻件报废。
2、锻造铸锭时，因铸造组织具有偏析及粗大的柱状晶和碳化物，开始时先以小变形量轻击，待塑性提高后再重击。
拔长时应沿轴向不停地翻转并送进坯料，避免在同一位置反复锤击。
不锈钢材料的分类
大家对于不锈钢十分熟悉，其中很多的厨房用具都使用304不锈钢制成。
但是除了304还有很多其他的型号和类别，它可以按组织状态分为奥氏体、铁素体、马氏体和沉淀硬化不锈钢这几种。
针对不同的型材这里为您详细介绍一下。
1、马氏体型不锈钢俗称420不锈钢，具有一定耐磨性及抗腐蚀性，硬度较高，其价格是不锈钢球中较低的一类，适用于对不锈钢普通要求的工作环境中。
标准马氏体钢材的改良，含有类如镍、钼、钒等的添加元素。
马氏体型不锈钢的耐腐蚀性来自“铬”，其范围是从11.5至18%，铬含量愈高的钢材需碳含量愈高，以确保在热处理期间马氏体的形成。
2、铁素体型不锈钢俗称430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。
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。
3、奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢俗称304不锈钢，奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。
钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。
奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系统。
一般属于耐蚀钢，是应用最广泛的一类钢，其中以18-8型不锈钢最有代表性，它是有较好的力学性能，便于进行机械加工、冲压和焊接。
主要有：321 、304 、304L 、306 、316L 、Mo2Ti。
4、双相不锈钢双相不锈钢指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%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、Nb、Ti、N等合金元素。
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 -31％Mn 1％w 1％Si 1％Mo 1％Cr-1 +8 +8 +11 +151％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。
AMS 2759-3C 沉淀硬化型不锈钢与马氏体时效钢零件热处理(中文)
7． 拒收 参见 AMS 2759
8． 注意： 必须根据 8.1,8.2,8.3 和 AMS 2759
8．1 位于左边空白处的更改条（|）是为了方便用户定位技术更改的位置，不是编辑更改， 在本规范上一版已经做出。符号（R）在文件标题的左边，表示本规范完全修订版， 包括技术修订。更改条和（R）不用于原始版本，也不出现在不包含编辑更改的版本。
3．2．3 在温度低于 1300°F（704°C）：±10°F（±6°）使用的炉子。
3．3 气氛
气氛必须进行控制，以使正在热处理的零件不受污染。炉子正在使用气氛来热处理 其他种类的钢，可能该气氛会污染沉淀硬化或马氏体时效钢零件，诸如：吸热、放 热、含碳的氮基。气氛必须清除循环使用，并且必须测试以确保零件的表面不受污 染而低于 3.5.3 规定的限制。能破坏或污染金属的材料不能接触零件。 盐浴的成份和维护必须防止零件的污染，盐浴必须根据 AMS2759 进行实验，在空气 中进行热处理必须是自然的马弗炉气氛。
1．1 应用：
本规范适用于由表 1 所列的钢制造的零件
表 1——钢种列表
15-5 PH 17-4 PH 17-7 PH
PH 13-8 Mo PH 14-8 Mo PH 15-7 Mo
A-286 普通型 450 AM-350 普通型 455 AM-355
马时体时效型 250 马时体时效型 300
以上牌号作为商标或商业标志并仅用于合金识别。
3．4．2
保温：在固溶热处理和奥氏体化状态期间，保温必须至所需的时间并且无中断。 加热必须根据 AMS 2759 所描述的进行控制，不管是热处理介质还是零件的温度， 作为适用的，应保持在表 3 的设置温度，保温时间表示在 2.3.4 或 6。当所有的 控制、指示、记录热电偶达到规定的设置温度，或使用的负载热电偶是由 AMS 2759 确定的，当零件热电偶在设置温度达到炉温均匀性的最小值，保温必须开始。
AMS 2759-3C 沉淀硬化型不锈钢与马氏体时效钢零件热处理(中文)
氮或氮氢混和物作为真空炉再充气淬火，在最高至 1925°F（1052°C）充许使用。 禁止使用从氨气中分离出来的氮气，对于无尺寸、无变色要求的零件，应避免使 用空气气氛和空气冷却。
3．3．2 保护涂层：当认定的工程组织批准后，充许使用补充涂层，以使完工机加表面的 氧化最小。
3．4 程序
3．4．1 酸洗：在随后的由铅、锌合金，或其它低熔温材料制成的模具成形前，零件必须 根据 ASTM A380 酸洗。
3．5．3．1 除非特别通知零件将全部机加，否则加热处理装置必须处理零件即使一些表 面没有后续的金属去除物，并且因此必须在受控的气氛中热处理至高于 1350
°F（730°C），该气氛必须符合表面污染要求，除非规定，受控的气氛对于仅 具有原材料表面零件不是必须的，除非零件是同薄板或条带制成。
3．5．3．2 专门用于热处理已去除污染的零件的炉子，不须试验。
表 2—碳化物固溶热处理时间
截面厚度
保温时间
毫米
小时，最小
<25
1
25-76（包括 25 和 76）
2
>76
3
3．4．6
校直： 当由认定的工程组织批准，校直必须或者是在环境温度，在时效期间，或 者是在加热至不高于 50°F（28°C）低于时效温度时完成。 在时效后，室温校直和热或暖校直必须随后进行应力释放。 充许校直后，在时效期间进行应力释放。
7． 拒收 参见 AMS 2759
8． 注意： 必须根据 8.1,8.2,8.3 和 AMS 2759
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不锈钢的分类
不锈钢按照其组织结构分为奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、双相不锈钢、马氏体型不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。
一、奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢是不锈钢中最重要的一类，其产量和用量占不锈钢总量的70%。
按照合金化方式，奥氏体型不锈钢可分为铬镍钢和铁铬锰钢两大类。
前者以镍为奥氏体化元素，是奥氏体钢的主体；后者是以锰、氮代替昂贵的镍的节镍钢种。
总体讲，奥氏体钢耐蚀性好，有良好的综合力学性能和工艺性能，但强度、硬度偏低。
二、铁素体型不锈钢铁素体型不锈钢含铬11%-30%，基本不含镍，是节镍钢种，在使用状态下组织结构以铁素体为主。
铁素体型不锈钢强度较高，而冷加工硬化倾向较低，耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良，但是对晶间腐蚀敏感，低温韧性较差。
三、双相不锈钢一般认为，在奥氏体基体上存在15%以上的铁素体，或在铁素体基体上存在15%以上的奥氏体即可称其为奥氏体+铁素体双相不锈钢。
双相不锈钢兼有奥氏体钢和铁素体钢的优点。
四、马氏体型不锈钢马氏体型不锈钢是一类可以用热处理的手段调整其性能的钢，其强度、硬度较高。
五、沉淀硬化型不锈钢沉淀硬化型不锈钢是通过热处理手段使钢中碳化物沉淀析出，从而达到提高强度目的的钢。
各类型不锈钢主要使用特性对比如表2-5-6所示。
我国不锈钢标准主要牌号的特点和用途如表2-5-7所示；日本JIS标准主要牌号的特点和用途如表2-5-8所示。
表2-5-6 不锈钢主要使用特性对比特性马氏体型不锈钢铁素体型不锈钢奥氏体型不锈钢双相不锈钢备注耐蚀性能耐大气腐蚀性能一般良好良好良好与合金因素有关耐酸性能一般良好良好良好与合金因素有关耐孔蚀、间隙腐蚀一般良好良好良好与合金因素有关耐应力腐蚀裂纹一般良好一般良好与合金因素有关耐热性能高温强度良好稍差良好稍差高温脆性高温氧化、硫化一般良好良好 —热疲劳一般良好一般 —加工性能焊接性能一般一般良好良好冷加工（深冲）稍差良好良好稍差冷加工（胀形）稍差一般良好稍差切削性能一般一般一般一般强度室温强度良好一般一般良好低温强度、韧性稍差差良好差疲劳、切口敏感性一般一般良好一般其他非磁性能差差良好差电热性能良好一般 —表2-5-7我国不锈钢主要牌号的特点和用途类型牌号特点和用途奥氏体型1Cr17Mn6Ni5N 节Ni钢种，代替牌号1Cr17Ni7，冷加工后具有磁性。
沉淀硬化不锈钢的热处理工艺规程
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沉淀硬化不锈钢旳热处理工艺规程
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根据according to:BAC5619（H）
说
明
controls shall be set between1025°Fto1075°F）, if the process temperature range is equal to the certified
equipment tolerance range, set the control at the mid-point of the required process range.
设备
EQUIPMENT
操作说明OPERATION DESCRIPTION
备注
REMARK
成分COMPOSITION
温度TEMP
时间TIME
其它要求
OTHER REQUIREMENT
shall be cleaned in accordance with BAC5625 prior toprecipitationhardening.
Parts that are contaminated with low melting point metals (e.g. lead, tin, bismuth, zinc, wood’s metal etc.)
CEC维表21-2
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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. 什么是沉淀硬化不锈钢？嘿，大家好，今天咱们聊聊沉淀硬化不锈钢，听起来是不是有点高大上？其实呢，它就是一种通过特殊热处理工艺，让不锈钢的性能变得更好、更坚固的材料。
大家想象一下，一块平常的不锈钢，就像一块普通的豆腐，软软的，但经过沉淀硬化处理后，它就变成了块儿坚硬的石头，简直就是“豆腐变金刚”！这玩意儿可在航天、军工等领域大显身手，真是非同小可。
1.1 沉淀硬化的原理那么，沉淀硬化到底是咋回事呢？简单来说，就是通过加热和冷却的方式，让不锈钢内部的合金元素析出，形成一种强大的微观结构。
这个过程就像一场“变魔术”，把一些不易察觉的小粒子组合起来，让它们变得更加牢固。
想象一下，你把一堆小石子拼在一起，最后变成了坚固的石墙，毫无破绽！这个原理就是利用了材料中的析出相，增强了它的抗拉强度和耐腐蚀性能。
1.2 沉淀硬化的特点这种不锈钢还有个好处，就是它的硬度高、耐磨性强，虽然造价略高，但用久了，绝对是物超所值。
更重要的是，它在高温和腐蚀环境中也能保持很好的性能，真是个万金油的材料。
说到这儿，有点想给它打个广告了：“沉淀硬化不锈钢，耐磨又耐腐，简直就是钢铁侠的选择！”哈哈，开个玩笑，其实它真的是很多工业应用中的“超级英雄”呢。
2. 热处理工艺的步骤好了，咱们接下来聊聊沉淀硬化不锈钢的热处理工艺，听起来复杂，但其实就是几个简单的步骤，来吧，跟着我一起看看吧！2.1 预热阶段首先，得把不锈钢先预热，这一步就像给小朋友穿衣服，慢慢来，别急。
通常情况下，预热的温度在600℃到800℃之间，目的是为了让钢材的内部应力释放，避免后面热处理的时候出现裂纹。
这一环节可得小心翼翼，毕竟谁也不想让自己的“不锈钢宝宝”受伤，对吧？2.2 主热处理接下来就是主热处理了，也就是让不锈钢真正“升华”的时候。
这个过程一般在1000℃到1100℃之间进行，加热一段时间后，再迅速冷却。
这个冷却过程就像是过山车，快得让人心跳加速，既刺激又紧张！冷却的方式可以选择水冷、油冷，或者气冷，具体看需求和材料的性质而定。
不锈钢可分为哪几类
不锈钢可分为哪几类
一般来说，不锈钢按组织分类的话可分为四个类，分别是奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和PH不锈钢，这里说的PH不锈钢就是我们常说的沉淀硬化型不锈钢。
我们常说的304、416这些牌号都是美国的不锈钢的牌号，304属于奥氏体不锈钢，也就是说304不锈钢在常温下具有奥氏体组织。
奥氏体不锈钢没有磁性而且有较高的韧性和可塑性，但强度是比较低的，只能通过冷加工对其进行强化，通过相变使之强化是没有作用的。
奥氏体不锈钢良好、全面的综合性能，在各行业中都得到了非常广泛的应用。
例如家庭用品、餐具、厨具、热水器、浴缸，室内管线、汽车的风挡雨刷、消声器，医疗器具，建材，化工业，农业，船舶部件等。
而416是属于马氏体不锈钢，它是一类可硬化的不锈钢，即通过热处理就可以调整它的力学性能。
不同温度能使这一类不锈钢具有不同强韧性，416不锈钢在蒸汽轮机叶片、餐具、专业器械等方面也得到了广泛的应用。
不锈钢真的不会生锈吗？其实在一般情况下同时含有镍、铬两种成分，并且达到一定含量的不锈钢是不容易生锈的，或者含铬量超过12%的铬不锈钢也不容易生锈。
在任何条件下都不生锈的不锈钢是不存在的，只有应用得当才不会生锈，也就是说不同的环境对不锈钢的认知也是有所影响的。
高强度不锈钢
高合金超高强度钢这类钢主要是从不锈钢发展起来的，合金元素总含量较高，一般在20%以上。
分两种类型：沉淀硬化不锈钢和马氏体时效钢。
2.4.1 沉淀硬化不锈钢这类钢是在18-8型铬镍不锈钢和Cr13型马氏体不锈钢的基础上发展起来的马氏体超高强度钢和奥氏体一马氏体型沉淀硬化超高强度钢。
钢的含碳量较低，而合金元素含量较高，一般为22%～25%。
钢在热处理过程中，通过400～500℃时效处理而产生沉淀强化，获得弥散析出的碳化物及金属间化合物，同时仍保持不锈钢良好的耐蚀性和抗氧化性，具有优良的焊接性能和压力加工性能。
这类材料对冶金质量要求严格，化学成分对性能影响很敏感。
主要用于飞机中薄件结构，承受中温载荷的构件，燃烧箱等，也可用于制造不锈弹簧、高压容器或火箭发动机外壳等。
1. 半奥氏体型沉淀硬化不锈钢这类钢又称奥氏体—马氏体沉淀硬化不锈钢，钢的Ms点较低。
1Cr17Ni7Al(相当于国外的17-7PH钢)是典型的钢种，这类钢在高温固溶处理后冷却到室温时为奥氏体，有较好的塑性，适于加工成型。
经过调整处理和冷处理，或经过冷加工变形，可转变为马氏体组织，获得较高的强度和耐蚀性。
它经510℃左右的时效处理，析出弥散分布的碳化物和Ni3Al 等金属间化合物而提高强度。
由于钢中含铬量大于12%，而抗大气腐蚀性良好。
1Cr12Mn5Ni4Mo3Al钢，是我国研制的一种节镍型的半奥氏体型沉淀硬化不锈钢，和同类的0Cr15Ni17Mo2Al相比，增加了钼代替部分铬，提高了中温强度。
通过增加锰代替部分镍，经济性较好，效果亦较好。
钢的机加工性能较好，冷成型性、焊接性和耐蚀性均较好。
这类钢的缺点是热处理工艺较为复杂，冶炼时钢的化学成分要求较高。
表10-27为沉淀硬化超高强度钢的室温力学性能。
2. 马氏体型沉淀硬化不锈钢这类钢最早是从Cr13型马氏体不锈钢的基础上加入部分强化元素，使之能形成一系列金属间化合物而发展起来的沉淀硬化超高强度不锈钢。
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。
316 L：低碳故更耐蚀、易热处理，产品如：化学加工设备、核能发电机、冷冻剂储糟。
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。
不锈钢成份对比(1)
13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬
不超过1.2%，有些钢的Wc（含碳量）甚至低于0.03%（如00Cr12） 。因此，不锈钢一般Cr（铬）含量至少为10.5%。不锈钢中还含有
钛Ti
铌Nb
硫S ≤0.03 ≤0.03
磷P ≤0.035 ≤0.035 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.060 ≤0.06 ≤0.045
。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 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 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 双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但 轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。
8~10 8~11 0.8-1.2 4~6 0.45~0.6
不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、
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 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 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
பைடு நூலகம்
性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有 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 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 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 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 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℃ 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
不锈钢中的沉淀硬化相(第2版)
置、晶体点阵类型、原子直径、以及相对于铁的电负性有关。Ni、Mn、Co 在γ-Fe 中无限固溶，Cr、V 在α-Fe 中无限固溶；电负性与铁差别大的元素，如 Ti、Al、Nb、Si、P 在钢中溶解度有限，倾向与铁 形成金属化合物。尺寸因素对溶解度起重要影响，在 C 和 N 与铁形成的间隙固溶体中，面心立方体的 间隙比体心立方体大得多， 所以 C 和 N 在γ-Fe 中溶解度也比α-Fe 中溶解度大得多。 B 的原子半径(0.88 A ) 比 C(0.77 A )和 N(0.71 A )大，无论与铁形成间隙固溶体，还是置换固溶体，都会引起较大的畸变能，所 以 B 在γ-Fe 和α-Fe 中的溶解度都很小。合金元素和常存元素在铁中的溶解度如表 1。 表 1 合金元素和常存元素在铁中的溶解度
A3=910℃ A4=1390℃
α-Fe
γ-Fe
δ-Fe
钢中合金元素对α-Fe、γ-Fe 和δ-Fe 及多型转变温度 A3、和 A4 均有重大影响，对于那些在γ-Fe 中有较大溶解度， 并稳定γ-Fe 的合金元素， 称之为奥氏体形成元素； 对于那些在α-Fe 中有较大溶解度， 并稳定α-Fe 的合金元素，称之为铁素体形成元素。在形成铁的固溶体时，d 层电子是主要参与金属键 结合的电子，由钛到铜，3d 层电子由 2 个增加到 10 个：Ti 为 2 个、V 为 2 个、Cr 为 5 个、Mn 为 5 个、 Fe 为 6 个、Co 为 7 个、Ni 为 8 个、Cu 为 10 个；4d 层电子 Zr 为 2 个、Nb 为 4 个、Mo 为 5 个；5d 层 电子 Ta 为 3 个、W 为 4 个。看来 d 层电子＜5 个的元素使 A3 点上升、A4 点下降，是缩小奥氏区的铁素 体形成元素。而 5d 层电子＞5 个的元素使 A3 点下降、A4 点上升，是扩大奥氏区的奥氏体形成元素。介 于 V 和 Mn 之间的 Cr 和 Mo 具有过渡性，钢中 Cr＜7.5%时使 A3 点下降，Cr≥7.5%时使 A3 点上升，但 由 Cr 使 A4 点强烈下降，和 Mo 一起属于铁素体形成元素。总之，在不锈钢中属于奥氏体形成元素有： C、N、Mn、Ni、Cu、Co；属于铁素体形成元素有：Cr、Mo、V、W、Al、Ti、Zr、Nb、Ta、Ce、B、 Si、P、S、As、Sn、Sb。 合金元素除 C、N、B 以外，都与铁形成置换固溶体，不同元素在铁中的溶解度与其在周期表中位
沉淀硬化 不锈钢
不锈钢的简要概述
二.不锈钢的分类
按金相组织分类 铁素体不锈钢 马氏体不锈钢 奥氏体不锈钢 沉淀硬化不锈钢 铁素体-奥氏体双相不锈钢等
按主要化学成分分类：铬不锈钢、镍铬不锈钢
按主要节约元素分类：节镍不锈钢、无镍不锈钢等
按化学成分分类
按特征组成元素分类：高硅不锈钢、高钼不锈钢等
按C、N和杂质元素的控制含量分类：普通不锈钢、 低碳不锈钢和超低碳不锈钢、高纯不锈钢
影响不锈钢的组织和性能的因素
4. 其它元素的作用 Mn是比较弱的奥氏体形成元素， 但具有强烈稳定奥氏体组织的作用。 为了节约镍，仅 靠加入Mn是无法获得单一的奥氏体组织，而需要Mn、 N复合加入才能克服这一缺点。 钛和铌是强碳化物形成元素，它们是作为形成稳定 的碳化物，从而防止晶界腐蚀而加入不锈钢中的。 钼能提高不锈钢的钝化能力，扩大其钝化介质范围， 如在热硫酸、稀盐酸、和有机酸中，含钼不锈钢可以形 成含钼钝化膜。这种含钼钝化膜在许多强腐蚀介质中具 有很高的稳定性，不易溶解。Cl‐半径很小，它可以穿 过许多致密度不够高的钝化膜，形成可溶性的腐蚀产物， 而在钢的表面造成点腐蚀。由于钼钝化膜致密而稳定， 可防止Cl‐对膜的破坏，所以含钼不锈钢具有较好的抗 点腐蚀的能力。
2008年，我国发布了不锈钢的新牌号标准。新牌号与旧牌 号在标识上基本没有太大的变动，主要的化学元素标识都没 有变动，只有碳含量标识和个别钢种里面的化学元素发生了 变动。 A. 旧牌号 含碳量以千分之几表示。如果Wc≤0.08﹪为低碳， 标识为“0”，如0Cr18Ni9；Wc≤0.03﹪为超低碳，表示 为“00”，如Cr17Ni14Mo2。 B. 新牌号 含碳量以万分之几表示。022Cr17Ni12Mo2钢中 的碳质量分数为0.022﹪，其它标识基本不变。
不同牌号不锈钢热处理
不同牌号不锈钢热处理：
1. 9Cr18不锈钢：硬度为55HRC，属于国标高碳高铬马氏体不锈钢。
经过淬火后具有高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性能，适宜制造承受高耐磨、高负荷以及在腐蚀介质作用下的塑料模具。
2. SUS630不锈钢：硬度为31-50HRC，是一种马氏体沉淀硬化不锈钢。
具有较高的强度、耐蚀性和韧性，并且耐热性和冲击性能好，可用于制造要求耐腐蚀好且要求高强度的设备零件。
3. 420F不锈钢：硬度为200HB，是在420J2、3Cr13的基础上将流提高到0.15以上、磷提高到0.060以下，从而改善了不锈钢的易切削性能，并具有耐大气腐蚀和耐弱酸腐蚀能力。
4. 410不锈钢：硬度为200HB，是一种耐热性和强度高的钢材。
常用于制造涡轮机的制动部件、汽车排气系统及机械零件。
总体来说，不同牌号的不锈钢具有不同的性质和用途，需要根据具体的使用环境和要求进行选择。
拓展资料
在购买和使用不锈钢材料时，需要注意以下几点：
1. 使用环境：选择适合使用环境的不锈钢牌号，有些不锈钢适
合在水中使用，而有些适合在酸性环境和碱性环境使用。
2. 强度要求：根据使用的场合和强度要求选择合适的不锈钢材料，某些场合需要高强度的不锈钢材料。
3. 耐腐蚀性：根据所处的环境和实际使用条件选择合适的不锈钢材料，有些场合需要较高的耐腐蚀性。
4. 热处理工艺：不同牌号的不锈钢需要采用不同的热处理工艺，以达到所需的硬度和性能要求。
在购买不锈钢材料时，需要了解其热处理工艺和注意事项。
总之，选择合适的不锈钢牌号和热处理工艺对于确保产品的质量和性能至关重要。
沉淀硬化型不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb试验研究
进行金相 观察。晶界无 法辨别 ， 没有产生过烧 也 现象 ， 但结合 Ｆ ５０ Ｖ ２Ｂ的生产经验 ， 为防止产生面
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８ 部和角部裂纹 ，ＣｌＮ Ｃ４ ｂ Ｏ ｒ ｉ ｕＮ 生产上不应采用过 ７４ 高的加热温度 ， 其加热保温温度需根据 生产实 际
情 况加 以调整 ， 热加 工后 应及 时 回炉加 热退火 。 ３２ 不 同热 处理 性 能 ．
２ ０ 年第 ３ ０６ 期
锻后试 料进 行不 同热 处理 ， 测试 室 温性能 。 Ｇ １２ — ４ Ｂ２０ ８ 对性能的要求及实测数据见表 ３ 。
表 ３ ０ ｒ７ ｉ ｕ Ｎ 钢 不同热处理制度下室温力学性能 Ｃ ｌＮ４ ４ ｂ Ｃ
合金元素
Ｇ ｌ２ Ｂ ２ ｏ一８ ４ Ｃ ≤ Ｓ ｉ ≤ № ≤ Ｐ ≤ Ｓ ｃ ｒ Ｎ ｉ Ｃ ｕ Ｎ ｂ
０ ｒ７ ｉＣ４ ｂ钢是 在 Ｃｌ 型 不锈 钢基 础 上 ， ＣｌＮ４ ｕＮ ｒ７
加入 ｃ 、 ｂ ｕＮ 等强化元素研制的一种 马氏体沉淀硬
化型不 锈 钢 。它 的 强 度 是 通 过 马 氏 体 相 变 和 在 ４０～６０（ ０ ５￣温度 范 围 内 时效 时 ， 出时 效 硬 化 相 ￡ ２ 析
１４ ℃水或空冷 ００ ４ ０ Ｘ ｈ空冷（ ８℃ ４ 时效 ） １４ ℃水或空冷 ００ ４５ Ｘ ｈ空冷（ ９℃ ４ 时效 ） １４ ℃水或空冷 ００ ５ｏ Ｘ ｈ空冷（ ５℃ ４ 时效 ） １４ ℃水或空冷 ００ ５０ × ｈ空冷（ ８℃ ４ 时效 ） １４ ℃水或空冷 ００ ６０ Ｘ ｈ空冷（ ２℃ ４ 时效 ）
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沉 淀 硬 化 型 不锈 钢 ０ ｒ７ ｉＣ ４ ｂ试 验研 究 Ｃ ｌＮ ４ ｕ Ｎ
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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。