Нержавеющая сталь дисперсионного твердения — это категория сплавов нержавеющей стали, которые подвергаются процессу термообработки, называемому дисперсионным твердением, для увеличения их прочности и твердости. Этот процесс включает в себя образование мелких выделений (мелких частиц) внутри микроструктуры стали, которые препятствуют движению дислокаций, что приводит к увеличению механических свойств, таких как прочность и твердость.

Основные характеристики дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей:

Высокая прочность и коррозионная стойкость: дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали сохраняют типичную для нержавеющих сталей коррозионную стойкость, а также достигают высокой прочности в процессе термообработки.

Процесс термообработки:

Термическая обработка на раствор: сталь нагревают до высокой температуры (обычно от 1000°C до 1100°C) для растворения легирующих элементов (таких как алюминий, медь или ниобий) в твердый раствор.

Старение: после закалки (быстрого охлаждения) сталь стареет при более низкой температуре (около 500–700 °C). Это способствует выделению упрочняющих частиц, которые препятствуют движению дислокаций, тем самым упрочняя материал.

Состав: дисперсионно-закаленные нержавеющие стали обычно легируются такими элементами, как медь, алюминий, ниобий, титан или молибден, которые способствуют выделению твердых фаз, повышающих прочность стали.

Оценки:

Хорошо известным примером дисперсионно-твердеющей нержавеющей стали является нержавеющая сталь 17-4 PH, которая содержит железо, хром, никель и медь. Другие марки, такие как 15-5 PH и 13-8 Mo, также широко используются в тех случаях, когда требуется сочетание высокой прочности и коррозионной стойкости.

Приложения:

Дисперсионно-закаленные нержавеющие стали широко используются в отраслях, где важны как высокая прочность, так и коррозионная стойкость, например:

Аэрокосмическая промышленность: Детали самолетов, лопатки турбин, крепеж.

Медицина: Хирургические инструменты, имплантаты.

Химическая обработка: Насосы, клапаны и другие компоненты, подвергающиеся воздействию агрессивных сред.

Морская среда: компоненты, подвергающиеся воздействию соленой воды.

Преимущества:

Высокая прочность, сравнимая с некоторыми инструментальными сталями.

Отличная устойчивость к коррозии и окислению, особенно в высокотемпературных и агрессивных средах.

Хорошая формуемость и обрабатываемость в состоянии обработки на раствор.

Недостатки:

Может быть дороже, чем другие нержавеющие стали, из-за легирующих элементов и обработки.

Старение при высоких температурах в течение длительного времени может привести к охрупчиванию, если не контролировать его тщательно.

Примеры марок дисперсионно-твердеющих нержавеющих сталей:

17-4 PH (также известный как 630): содержит около 17% хрома, 4% никеля и 4% меди. Эта марка является одной из наиболее часто используемых и сочетает в себе хорошие механические свойства и коррозионную стойкость.

15-5 PH: аналогичен 17-4 PH, но с немного более высокой прочностью и коррозионной стойкостью, часто используется в аэрокосмической и химической промышленности.

13-8 Mo: Содержит примерно 13% хрома, 8% никеля и молибдена, обеспечивая превосходную стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением.

Таким образом, дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали представляют собой универсальные материалы, которые сочетают в себе преимущества коррозионной стойкости нержавеющей стали с улучшенными механическими свойствами, такими как высокая прочность, что делает их подходящими для требовательных применений во многих отраслях промышленности.