不锈钢和镍合金产品的设计师和制造商经常需要在制造所需的性能和产品最终使用所需的性能之间做出妥协。
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当这些妥协开始对性能或成本产生负面影响时，沉淀 - 硬化（pH）合金可以提供有用的解决方案。
许多带材和线材组件在制造过程中必须广泛拉制或成形，并且在使用中需要表现出高强度和韧性。
pH合金类似于其他不锈钢和镍基合金，其中一个主要差异：它们含有铜，磷，铝或钛的少量添加。
当由PH合金制成的零件成型后，再对其进行时效硬化处理。在处理过程中，这些额外的元素沉淀为坚硬的金属间化合物，增加强度和硬度。
需要四个主要操作来创建降水硬化部分。
该过程从溶液退火条（1）开始，冷却至所需的回火（2）。接下来，形成，消隐和绘制（3）部分。最后一步（4）是具有所需的硬度和强度的成形部件的年龄硬化。
尽管它们更复杂的冶金，pH合金不一定比不适合淬灭的合金更昂贵。性能甚至可能明显高于这些合金，而不会产生任何负成本影响。
在老化周期期间耐腐蚀性（或可能增加），但这仅少量。
本文更详细地介绍了PH不锈钢和镍合金，并提供了许多应用实例。
退火和回火沉淀 - 硬化不锈钢差异的差异
pH不锈钢钢在两个主要条件下 - 退火（条件a）或回火（条件c）。退火的合金在B75至C20的近似范围内具有罗克韦尔硬度。这些是相对柔软和可形成的，并且在形成之后，可以使硬化部分变硬至罗克韦尔C35至C49。
回火合金通过轧制工厂加入冷轧的元素，通常为60％。然后，合金可以用罗克韦尔50c处理到极高的硬度水平，而不是罕见。另外，屈服强度通常在1200至1790MPa（175至260ksi）范围内。
条件C是高强度部件的起点，但成型必须简单而最小，具有大量的半径。
然而，大多数用户需要更多的选项。条件A作为一个起点很可能过于柔软，无法将零件热处理到所需的强度;而C条件可能太难形成。在这种情况下，精密的再轧机可能会有所帮助。
剪裁ph合金到任务
Rerollers是经济体的专业生产商，这些制作人在大量的数量上维护冷和热轧不锈钢和镍合金带的股票。它们能够将其定制到所需的仪表和发脾气，热处理通过的材料来中和工作硬化的效果。
在控制所应用的冷加工量时，比率能够达到条件A和C之间的中间脾气，这取决于客户的要求。
Rerollers首先将特定区域还原到材料中，旨在达到可能是形成最大值的脾气。这是因为如果它更难，形成或制作会挑战。
然后，它们根据标准规格和测量建议的循环来为导线或条带的一部分硬化。Rerollers能够确定最佳的冷加工脾气，用于形成和计算将在老化周期中产生的产率或拉伸强度。
在565°C(1050°F)的温度下，热处理可以简单到90分钟Armco的PH 15-7Mo不锈钢．对于不同的合金，热处理可能需要几个阶段的加热、保温和冷却，周期甚至可能长达16至20小时。
老化周期的选择主要是基于合金是奥氏体，半奥氏体或马氏体。部分使用和热处理的形式决定了哪些合金是最合适的。
奥氏体合金PH值
奥氏体不锈钢等级的pH合金用于需要适度耐腐蚀性，良好的生产性和高强度的应用中。其中最常见的是Allegheny Ludlum Corp的合金A286。
合金A286是一种铁镍 - 铬合金，具有磷和铝的年龄硬化元素。这种合金在高达700°C（1300°F）的温度下具有出色的强度和良好的耐腐蚀性。
奥氏体不锈钢等级需要高达700°C（1300°F）的高老化温度。这种高热处理稍微降低了它们的耐腐蚀性，但它们的抗氧化性仍然是非常好的。
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马氏体pH合金
电磁阀和大垫圈如图所示都是由Armco的17-7 PH马氏体不锈钢。这个等级是非常高的铬含量的PH合金的一个很好的例子，它有极好的抗氧化性。
可以在相对低的温度下进行热处理，同时在高温下工作时展示高强度和其他有用的机械性能。
马氏体等级在时效硬化过程中显示出尺寸稳定性(收缩约0.0005英寸/英寸)，这意味着它们非常适合需要满足严格公差规格的成形零件。
17-7 PH清洗机用于油田和飞机应用。它有一个63.5毫米(2.5英寸)的外径，虽然这是一个简单的形状，但它确实造成了一些困难，因为它的大开放的中间部分。在应用中，它既需要弹簧的特性，又需要保持完美圆形的能力。
形成后，沉淀硬化处理将其强度增加到1380MPa（200 ksi）。
螺线管弹簧是焊接组件，其具有棕色的颜色，其在露天炉中热处理几个小时，温度高达900°C（1650°F）。该热处理使螺线管特定的弹簧特性能够损害连接弹簧叶网络的非常小的焊缝。
半奥氏体pH合金
半奥氏体pH合金是冶金比本文中所述的其他不锈钢更复杂。它们是奥氏体的，同时在退火状态下，必须转化为马氏体，使它们变为硬化。
正常循环可以包括加热至高温，例如995℃（1750°F）;冷却至-75°C（-100°F）以使转变为马氏体;在空气冷却之前，在三到八个小时内持续3和8小时，然后在450和565°C（840和1050°F）之间沉淀 - 硬化60至90分钟。
Last和Sheet产品的最大可用性在AM-350等级（Allegheny Ludlum）和ph 15-7mo（Armco）中找到。级别AM-350有些类似于15-7 pH和17-7 pH，但它具有略微提高的高温能力。15-7 pH值与马氏体17-7 pH合金非常相似，但它具有低钼含量，可在年龄硬化过程中提供更高的强度水平。
镍合金
在镍铬合金中，Inco的Monel K-500是在苛刻环境中部署各种高强度部件的合金选择。该合金经时效硬化后，屈服强度可达1030 MPa (150 ksi)，伸长率可达20%，随着强度水平的降低，延展性提高。
INCO的MONEL K-500在广泛的温度范围内保持延展性和强度，从-250到650°C（-425至1200°F）。
在上图中，长空白条是由Inco的Inconel 718制成的。它的功能在相同的温度范围内与蒙乃尔K-500一致。铬镍铁合金718也可以焊接在完全老化的条件下，它具有良好的抗氧化性高达970°C(1780°F)。该合金的屈服强度可达1170 MPa (170 ksi)，延伸率为17%。
在应用中，该部件必须在高温环境下保持非常刚性，同时保持足够的延展性，以适应相邻部件的微妙移动。当零件被冲裁后，经过18小时的沉淀硬化处理，其强度可达到1380 MPa (200 ksi)。
何时询问经验丰富的冶金专家或发展伙伴的帮助
对于上述所有组合物，使用诸如ASTM或AMS等标准行业规范或使用制造商的数据，最佳选择特定的热处理。
当热处理在零件工程中发挥重要作用时，可能值得聘请外部热处理商，他们对耐腐蚀合金或飞机有经验。
设计师可能犹豫不决，关于探索冶金周围的特定主题，但使用沉淀 - 硬化合金并不像其他替代品那样复杂。这些合金的生产者和分销商通常非常乐于协助选择适当合金的方法。
致谢
由Ulbrich最初撰写的材欧洲杯足球竞彩料生产的材料。
这些信息来源于乌尔布里希不锈钢和特殊金属公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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