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沉淀硬化不锈钢铸造

沉淀硬化（PH）不锈钢是指加入不同种类和数量的强化元素，通过沉淀硬化过程析出不同种类和数量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金属间化合物的不锈钢。 沉淀硬化不锈钢不仅强度高，而且韧性和耐腐蚀性能好。

沉淀硬化不锈钢广泛应用于***工业。 例如，典型的沉淀硬化不锈钢 17-4PH 可用于制造 370°C 以下需要耐腐蚀、耐磨和高强度的结构。

马氏体沉淀硬化不锈钢一般含碳量低于0.1%。 通过添加硬化元素（铜、铝、钛和铝等）来弥补强度的不足。 铬含量一般高于17%，并加入适量的镍以提高耐蚀性。

马氏体不锈钢

马氏体不锈钢是指显微金相***主要为马氏体的一类不锈钢。马氏体不锈钢的铬含量在12% - 18%范围内，其主要合金元素是铁、铬和碳。

马氏体不锈钢可以通过热处理调整其力学性能，是一类可硬化的不锈钢。马氏体不锈钢根据化学成分不同可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。

1. 马氏体铬钢

马氏体铬钢中除含铬外还含一定量的碳。铬含量决定钢的耐蚀性，碳含量越高则强度、硬度和耐磨性越高。此类钢的正常***为马氏体，有的还含有少量的奥氏体、铁素体或珠光体。主要用于制造对强度、硬度要求高，而对耐腐蚀性能要求不太高的零件、部件以及工具、刀具等。典型钢号有2Crl3、4Crl3、9Crl8等。

2. 马氏体铬镍钢

马氏体铬镍钢包括马氏体沉淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等，都是高强度或超高强度不锈钢。此类钢碳含量较低（低于0.10%），并含有镍，有些牌号还含有较高的钼、铜等元素，所以此种钢在具有高强度的同时，强度与韧性的配合以及耐蚀性、焊接性等均优于马氏体铬钢。Crl7Ni2是的一种低镍马氏体不锈钢。

?奥氏体不锈钢的热处理

奥氏体不锈钢的热处理

奥氏体不锈钢铸件的铸态***是奥氏体+碳化物或者奥氏体+铁素体。热处理可以是奥氏体不锈钢铸件提高抗腐蚀性能。

1. 固溶热处理

固溶热处理的一般的规范是：将铸件加热到950℃ - 1175℃，保温后置于水、油或者空气中，使不锈钢中的碳化物完全溶解，从而得到单相***。固溶温度的选择取决于铸钢中的含碳量。含碳量越高，所需的固溶温度越高。

为了减少加热过程中铸钢件的表面与芯部的温差，奥氏体不锈钢的固溶处理的加热方式应该先采用低温预热，再快速加热到固溶温度。保温时间应该随着铸件壁厚的增加也相应的增加。

固溶处理的冷却介质可以采用水、油或者空气，其中水。空气冷却仅适用于薄壁铸钢件。

2. 稳定化处理

奥氏体不锈钢在经过固溶处理以后具有的抗腐蚀性能。但是，当铸件被重新加热到500℃ - 850℃或者铸件在此温度区间内工作的时候，碳化铬会重新沿着奥氏体晶界析出，导致晶界腐蚀或者焊缝开裂。这种现象称为敏化。为了提高这类奥氏体不锈钢铸件的抗晶界腐蚀性能，一般需要添加钛、铌等合金元素。在固溶处理以后，再重新加热到850℃ - 930℃，接着再快速冷却。这样，钛和铌的碳化物首先从奥氏体析出，从而阻止了碳化铬的析出，改善了不锈钢的抗晶界腐蚀性能。

?沉淀硬化不锈钢铸件的热处理

沉淀硬化不锈钢铸件的热处理

沉淀硬化马氏体不锈钢一般含有形成硬化相的铜、铅、钼、钛等合金元素。这些合金元素在奥氏体中有较大的溶解度，而在马氏体中则很小。因此，沉淀硬化马氏体不锈钢的热处理应该首***行固溶处理，使铸态析出的硬化相充分溶解。然后再进行沉淀硬化处理，使二次硬化相析出，从而提高不锈钢铸件的强度并使其具有良好的耐腐蚀性能。此外，固溶处理也会改善沉淀硬化不锈钢铸件的切削加工性能。

沉淀硬化不锈钢铸件的热处理的特点：

1）固溶处理前，需要先预热到650℃，然后再快速升温到预定的温度。铸件也可以在高温状态下装炉。

2）固溶温度一般为1020 - 1060℃，保温时间按照壁厚每增加25 mm时间也相应增加1小时计算。对于形状复杂的铸件，可以将固溶温度降低到930℃左右。

3）为消除大型铸钢件中存在的树枝状***及成分偏析的不均匀性，在固溶前进行高温均匀化处理。

4）时效处理的温度可以根据铸件对强度、硬度和韧性的要求进行适当的选择。

5）为了改善沉淀硬化不锈钢铸件的力学性能，在固溶处理后采用700 - 810℃空冷2个小时，然后在620℃条件下空冷4个小时。这样可以显著地改善铸件的切削加工性能。