沉淀硬化型不锈钢是一种通过沉淀硬化处理方式来提高材料硬度和强度的不锈钢。沉淀硬化型不锈钢通常含有铝、钼、铜等元素,这些元素的添加可以促使硬化相的形成,进而提高材料的硬度和强度。沉淀硬化型不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和机械性能,广泛应用于航空航天、核能、化工等领域。
0Cr15Ni25Ti2MoVB钢该钢为奥氏体沉淀硬化不锈钢,亦即铁镍基高温合金。钢不仅在固溶态,而且在时效态均为稳定的奥氏体组织。-般由钢中形成金属间化合物来达到提高强度和改善高温性能。在时效态σb=1035MPa,σ0.2=690MPa,δ=25%,ψ=40%。该钢高温强度好,使用温度可达600~700℃。650℃以下的高温屈服强度与室温差不多。低温韧性良好,但存在室温强度低,焊接性能差等缺点。
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。
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。
影响因素
时效温度和时间:时效温度和时间对沉淀硬化效果有重要影响。温度过高或时间过长可能导致沉淀物粗化,降低强化效果;而温度过低或时间过短则可能无法达到佳的强化效果。
合金成分:合金中添加的强化元素种类和含量也会影响沉淀硬化的效果。不同的强化元素会在不同温度下析出,形成不同的沉淀物,从而影响材料的强度和硬度。