严格来说,钢铁材料也属于铁基合金,但工程上通常将两者区别开来。铁基合金是指那些刻意加入金属合金元素,形成置换固溶体的合金,非金属碳引起的所有强化效应是次要的。
最典型的时效硬化型铁基合金是马氏体时效钢(18Ni型)。其碳的质量分数极低,不超过0.03%,加入大量的Ni,空冷至室温就能获得板条马氏体,因碳的质量分数低,马氏体强度硬度并不高,但韧性良好。在450~500℃时效处理,合金元素首先在位错处偏聚形成“气团”,再以“气团”为核心析出Ni2M、Ni3M(M代表其他金属合金元素)型金属间化合物,沉淀强化使钢的屈服强度提高到1400~3500MPa。马氏体时效钢有3种强化机制:沉淀强化、固溶强化和相变强化(马氏体),其中沉淀强化的贡献最大。沉淀强化效果来自:(1)溶质原子向位错偏聚;(2)大量细小、弥散分布、高硬度的金属间化合物。 [1]