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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。

不锈钢的固溶热处理

不锈钢铸件一般采用固溶热处理。其主要目的是将不锈钢中的碳化物或其他析出相固溶溶解，从而获得过饱和的单相组织。固溶热处理的冷却介质可以是水、油或空气。其中，水是的冷却介质。空冷仅适用于薄壁铸钢件。

不锈钢铸件固溶处理的主要目的是将碳化物或其他析出相溶解在固溶体中，以获得过饱和的单相组织。奥氏体不锈钢、奥氏体锰钢和沉淀硬化不锈钢的铸件一般应进行固溶处理。

固溶温度的选择取决于铸钢的化学成分和相图。奥氏体锰钢铸件的温度一般为1000℃—1100℃；奥氏体铬镍不锈钢铸件的温度一般为1000℃-1250℃。

铸钢件的热处理是根据Fe-Fe3C相图来控制铸钢件的显微组织以达到要求的性能。热处理是铸钢件生产中的重要工序之一。热处理的质量和效果直接关系到铸钢件的终性能。

马氏体不锈钢铸件的热处理

马氏体不锈钢常用的热处理是调质处理。通常选用950 - 1050℃温度下在油中冷却或者空气中冷却。然后在650 - 750℃回火。一般在淬火后应该立即回火，以便防止因为淬火组织应力而导致铸件开裂。

含有少量镍、钼、硅等合金元素的高强度低碳马氏体不锈钢铸件，经过正火、回火处理以后具有良好的综合力学性能、焊接性能和抗磨性能。这种铸件广泛应用于大型水轮机整体铸造和铸造+焊接的叶轮中。这种情况下，通常选用的热处理规范是950 - 1050℃正火 + 600 - 670℃回火。

马氏体沉淀硬化不锈钢通常还含有Al、Ti、Cu等元素，它是在马氏体基体上通过沉淀硬化作用析出Ni3A1、Ni3Ti等弥散强化相而进一步提高钢的强度。半奥氏体（或称半马氏体）沉淀硬化不锈钢，由于淬火状态仍为奥氏体组织，所以淬火态仍可进行冷加工成型，然后通过中间处理、时效处理等工艺进行强化。这样就可以避免马氏体沉淀硬化不锈钢中的奥氏体淬火后直接转变为马氏体，导致随后加工成型困难的缺点。常用的钢种有0Crl7Ni7AI、0Crl5Ni7M02A1等。此类钢强度较高，一般达1200～1400 MPa，常用于制作对耐蚀性能要求不太高但需要高强度的结构件。

?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组织是奥氏体+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，从而得到单相组织。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。