SUS630(17Cr-4Ni-4Cu-Nb)沉淀硬化不锈钢结构及热处理

沉淀硬化不锈钢是以金属间化合物的析出为目的,获得高强度的不锈钢。典型的钢种是SUS630(17Cr-4Ni-4Cu-Nb)和SUS631(17Cr-7Ni-1Al),两者都是JIS规定的。此外,由于铬 (Cr) 含量和镍 (Ni) 含量,这些钢种有时称为 SUS630 的 17-4PH 和 SUS631 的 17-7PH。PH是沉淀硬化的缩写。特种钢-双相不锈钢厂家-耐热不锈钢价格-镍基合金-高温铜合金-GH2132-GH4169-上海隆继

沉淀硬化不锈钢结构及热处理

沉淀硬化不锈钢在凝固热处理后进行沉淀硬化(时效硬化)处理,使金属间化合物析出,增加其强度。通过固溶热处理过饱和的沉淀硬化元素通过时效硬化在第二相中精细分散和沉淀。由于成分的组成因材料的不同而不同,因此析出的金属间化合物和析出的机理也不同。

此外,由于沉淀硬化不锈钢在比淬火钢更低的温度下进行热处理,因此不太可能发生变形、扭曲、尺寸变化、淬火开裂和因残余奥氏体而可能发生的长期变化。去淬火。有。

参考:专家介绍不锈钢淬火!

SUS630热处理

在SUS630(17Cr-4Ni-4Cu-Nb)中,通过添加铜(Cu)赋予沉淀硬化性,从而使Cu过剩相析出。

作为热处理,在固溶热处理(S)之后,进行以下四个规定步骤(H900、H1025、H1075、H1150)的沉淀硬化处理(H:硬化)。

在 JIS 中,SUS630 的热处理条件定义如下。

<SUS630的热处理条件>

种类符号

热处理

SUS630

种类

象征

状况

溶质热处理

1020-1060℃淬火

沉淀硬化处理

H900

470-490℃风冷

H1025

540-560℃空冷

H1075

570-590℃空冷

H1150

610-630℃空冷

*注:对于SUS630,除固溶热处理和沉淀硬化处理外的热处理可由交货方协商确定。

来源:JIS G4305:冷轧不锈钢板和钢带

在固溶热处理中,通过1020~1060℃的淬火得到马氏体的金属组织。此后,根据所需硬度进行沉淀硬化。沉淀硬化处理由华氏处理温度决定。例如,在H900中,沉淀硬化处理温度为900华氏度(482℃),而JIS定义在470~490℃进行沉淀硬化处理。如下图所示,沉淀硬化处理温度越高,硬度越低,越软。

<时效硬化热处理温度与硬度的关系>

在SUS630中,经过固溶热处理和沉淀硬化处理(H900)后,各显微组织(200倍)如下图所示。

<SUS630显微镜结构>

参考:SUS630(不锈钢)磁性、成分、切削加工性、机械性能

参考:15-5PH(不锈钢)化学成分、磁性、机械性能

SUS631热处理

在 SUS631 (17Cr-7Ni-1Al) 中,通过添加 Al 赋予沉淀硬化性能,从而使 Ni-Al 金属间化合物相析出。

在热处理中,在固溶处理(S处理)中通过1000~1100℃的淬火获得亚稳态奥氏体组织。在进行将不稳定的奥氏体转变为稳定的马氏体的热处理(马氏体化处理)T处理(中间热处理)或R处理(零下热处理)后,进行沉淀硬化处理(H处理)。

在 JIS 中,SUS631 的热处理条件定义如下。

<SUS631的热处理条件>

种类符号

热处理

SUS631

种类

象征

状况

溶质热处理

1000-1100℃淬火

沉淀硬化处理

RH950

955±10℃保温10分钟,空冷至室温,24小时内-73±6℃保温8小时,510±10℃保温60分钟,然后风冷

TH1050

760±15℃保温90分钟,1小时内冷却到15℃以下,保温30分钟,565±10℃保温90分钟,然后风冷

来源:JIS G4305:冷轧不锈钢板和钢带

在SUS631中,热处理符号是根据沉淀硬化处理温度设定的,有RH950和TH1050两种。在RH950中,S处理→R处理(955±10℃保温10分钟,空冷至室温,24小时内-73±6℃保温8小时)→H处理(510±10℃保温) 10°C 60分钟)保温后进行风冷)。TH1050中,S处理→T处理(760±15℃保温90分钟,1小时内冷却到15℃以下,保温30分钟)→H处理(565±10℃保温90分钟,然后风冷)。

沉淀硬化不锈钢的特点

机械性质

<沉淀硬化不锈钢的力学性能>

种类符号

热处理符号

屈服强度

牛/平方毫米

抗拉强度 N/mm2

拉紧

%

硬度

HBW

*权人**委员会

HRBS 或 HRBW

高压

SUS630

---

---

---

363 或更少

38 或更少

---

---

H900

1175 或更多

1310及以上

厚度 5.0 毫米或更小

5个或更多

375 或更多

---

---

---

厚度超过 5.0 毫米和低于 15.0 毫米

8个或更多

厚度超过 15.0 毫米的那些

10多个

H1025

超过 1000

1070 或更多

厚度 5.0 毫米或更小

5个或更多

331 或更多

---

---

---

厚度超过 5.0 毫米和低于 15.0 毫米

8个或更多

厚度超过 15.0 毫米的那些

12个或更多

H1075

超过 860

超过 1000

厚度 5.0 毫米或更小

5个或更多

302 或更多

31个或更多

---

---

厚度超过 5.0 毫米和低于 15.0 毫米

9个或更多

厚度超过 15.0 毫米的那些

13个或更多

H1150

725 或更多

超过 930

厚度 5.0 毫米或更小

8个或更多

超过 277

28个或更多

---

---

厚度超过 5.0 毫米和低于 15.0 毫米

10多个

厚度超过 15.0 毫米的那些

16个或更多

SUS631

380以下

1030以下

超过 20

192 或更少

---

92 或更少

200 或更少

RH950

1030 或更多

1230及以上

厚度 3.0 毫米或更小

---

---

40个或更多

---

392 或更多

厚度超过 3.0 毫米的那些

4个或更多

TH1050

超过 960

超过 1140

厚度 3.0 毫米或更小

3个或更多

---

35 或更多

---

超过 345

厚度超过 3.0 毫米的那些

5个或更多

来源:JIS G4305:冷轧不锈钢板和钢带

SUS630和SUS631的机械性能如上表所示。沉淀硬化不锈钢的硬度与马氏体不锈钢几乎相同,后者通过热处理(淬火/淬火)获得了高硬度。

SUS630的强度是典型的奥氏体不锈钢类型SUS304的2倍以上。

SUS631是以SUS301为基础添加Al,通过析出硬化提高了弹性极限的钢,因此具有优异的弹簧特性。

物理性质和磁性

<沉淀硬化不锈钢的物理特性>

种类符号

密度

公斤/立方米

杨氏模量

GPa

比电阻

(常温下)

μΩ·cm

比热

(0~100℃)

KJ/公斤·K

导热系数

(100℃)

宽/米·K

热膨胀系数

(0~100℃)

X10-6

磁的

SUS630

7750

196

80

0.46

18.3

10.8

铁磁性

SUS631

7750

204

83

0.46

16.4

15.0

铁磁性

资料来源:爱知钢铁株式会社

SUS630和SUS631的物理特性如上表所示。关于沉淀硬化不锈钢的磁性,在固溶热处理状态下是无磁性的,但在沉淀硬化处理后显示出强磁性。因此,在不喜欢磁性的设备中使用时必须小心。

耐腐蚀性能

各种不锈钢的耐腐蚀性如下。

奥氏体> 沉淀硬化> 铁素体、马氏体

沉淀硬化不锈钢是一种以奥氏体不锈钢为基础的钢种,不能通过淬火硬化,经过改进,可以通过热处理提高强度。因此,它与奥氏体不锈钢一样,具有Cr-Ni(铬镍)成分,虽然其耐腐蚀性不如奥氏体不锈钢,但优于铬基铁素体不锈钢。

另外,如下图所示,一种材料的硬度和耐腐蚀性一般呈反比关系。如上所述,沉淀硬化不锈钢(SUS630)的耐蚀性不如奥氏体不锈钢(SUS304L、SUS316L),但优于马氏体不锈钢(SUS420J2)和铁素体不锈钢。硬度和耐腐蚀性之间的良好平衡。

沉淀硬化不锈钢的主要应用

沉淀硬化不锈钢因其优异的强度和耐腐蚀性而被广泛应用于汽车、飞机和电子设备等领域。

应用包括轴、涡轮零件、钢带等。由于其优良的弹性,它还用于弹簧材料和弹簧垫圈。

SUS630(17Cr-4Ni-4Cu-Nb)沉淀硬化不锈钢结构及热处理

SUS630(17Cr-4Ni-4Cu-Nb)沉淀硬化不锈钢结构及热处理