奥氏体析出硬化不锈钢及其特点

奥氏体析出硬化不锈钢的物理冶金学比马氏体或半奥氏体PH不锈钢简单，不需要发生马氏体相变，也不需要调整奥氏体状态的热处理。由于镍含量高，奥氏体PH不锈钢凝固生成奥氏体，并在所有温度，甚至低到-196℃（-320℉），母相仍保持为奥氏体^[18]。厂家对奥氏体PH不锈钢一般以固溶处理状态供货，即把钢在900℃（1650℉）到980℃（1800℉）之间加热1～2h，然后进行水淬或油淬。在这种条件下钢很软。ASTM A638标准（包括660钢、662钢），并没有对固溶退火状态规定强度要求，然而商业产品在这种状态下典型的屈服强度是275MPa（40ksi）^[18]。

奥氏体PH钢能够在大约675～760℃（1250～1400℉）的温度范围内进行时效而硬化。这类钢的时效时间长得多，要16～20h，这显然是由于合金元素在奥氏体母相中扩散形成析出物的速度，比在马氏体和半奥氏体PH不锈钢的马氏体母相中要慢得多。这类钢中的析出物通常称为“γ′相”由Ni₃Ti或Ni₃（Ti，Al）金属间化合物组成^[8，19]。因为钢中钛的含量是铝的10倍多，所以析出物必然主要是Ni₃Ti。又由于镍原子比钛原子重20%还多，因而在形成Ni₃T时，要求把Ni从固溶体中析出来的速度是析出钛的4.5倍多。如果钢中有质量分数为2%Ti；则在形成析出物时可以有质量分数为9%的Ni从固溶体中析出，然而当w（Ni）=25%或更多时，即使有大量析出物析出后，奥氏体不锈钢仍然保持为稳定的奥氏体。(www.xing528.com)

表8-3列出了对这类钢的某些产品在时效状态所要求的力学性能的最低值。由表可见，奥氏体PH不锈钢在完全硬化后的强度水平也大大低于马氏体和半奥氏体PH不锈钢相应的值。对于这种钢的析出硬化机理还存在一些争论。Thomp-son和Brooks^[19]引用较早的工作指出：硬化是由于析出物和母相共格。然而他们自己的工作得到的结论是：在A-286钢中硬化主要是由析出物内部的有序化，而不是由于和母相的共格。相似地，Underwood等^[17]也指出17-7PH不锈钢的强化机理是由于析出物的有序化。