Thép không gỉ làm cứng kết tủa là một loại hợp kim thép không gỉ trải qua quá trình xử lý nhiệt được gọi là làm cứng kết tủa để tăng cường độ và độ cứng của chúng. Quá trình này liên quan đến việc hình thành các kết tủa mịn (các hạt nhỏ) trong cấu trúc vi mô của thép, cản trở chuyển động trật khớp, dẫn đến tăng các tính chất cơ học như độ bền và độ cứng.
Các tính năng chính của thép không gỉ làm cứng kết tủa:
Độ bền cao và khả năng chống ăn mòn: Thép không gỉ làm cứng kết tủa duy trì khả năng chống ăn mòn đặc trưng của thép không gỉ đồng thời đạt được độ bền cao thông qua quá trình xử lý nhiệt.
Quá trình xử lý nhiệt:
1. Giải pháp xử lý nhiệt: Thép được nung nóng đến nhiệt độ cao (thường khoảng 1000°C đến 1100°C) để hòa tan các nguyên tố hợp kim (như nhôm, đồng hoặc niobi) thành dung dịch rắn.
2. Lão hóa: Sau khi làm nguội nhanh (làm nguội nhanh), thép được lão hóa ở nhiệt độ thấp hơn (khoảng 500°C đến 700°C). Điều này thúc đẩy sự kết tủa của các hạt cứng làm cản trở chuyển động lệch vị trí, từ đó tăng cường độ bền cho vật liệu.
3.Thành phần: Thép không gỉ được làm cứng bằng kết tủa thường được hợp kim với các nguyên tố như đồng, nhôm, niobi, titan hoặc molypden, góp phần tạo ra sự kết tủa của các pha cứng giúp tăng cường độ bền của thép.
Lớp: Một ví dụ nổi tiếng về thép không gỉ cứng kết tủa là thép không gỉ 17-4 PH, có chứa sắt, crom, niken và đồng. Các loại khác, như 15-5 PH và 13-8 Mo, cũng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi sự kết hợp giữa độ bền cao và khả năng chống ăn mòn.
Ứng dụng: Thép không gỉ được làm cứng bằng kết tủa được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi cả độ bền cao và khả năng chống ăn mòn, chẳng hạn như trong:
1. Hàng không vũ trụ: Linh kiện máy bay, cánh tuabin, ốc vít.
2.Y tế: Dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép.
3. Xử lý hóa học: Máy bơm, van và các bộ phận khác tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt.
4. Hàng hải: Các thành phần tiếp xúc với môi trường nước mặn.
1. Ưu điểm:
Độ bền cao tương đương với một số loại thép công cụ.
Khả năng chống ăn mòn và oxy hóa tuyệt vời, đặc biệt trong môi trường nhiệt độ cao và khắc nghiệt.
Khả năng định dạng và gia công tốt trong điều kiện được xử lý bằng dung dịch.
2. Nhược điểm:
Có thể đắt hơn các loại thép không gỉ khác do các thành phần hợp kim và quá trình xử lý.
Lão hóa ở nhiệt độ cao trong thời gian dài có thể dẫn đến hiện tượng giòn nếu không được kiểm soát cẩn thận.
Ví dụ về các loại thép không gỉ làm cứng kết tủa:
1.17-4 PH (còn gọi là 630): Chứa khoảng 17% crom, 4% niken và 4% đồng. Loại này là một trong những loại được sử dụng phổ biến nhất và cung cấp sự kết hợp giữa các tính chất cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn.
2,15-5PH: Tương tự như 17-4 PH nhưng có độ bền và khả năng chống ăn mòn cao hơn một chút, thường được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và hóa chất.
13-8 tháng 3: Chứa khoảng 13% crom, 8% niken và molypden, mang lại khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất vượt trội.
Tóm lại, thép không gỉ làm cứng kết tủa là vật liệu có tính linh hoạt cao, kết hợp các ưu điểm của khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ với các tính chất cơ học nâng cao như độ bền cao, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong nhiều ngành công nghiệp.
