Custom 455（XM-16）S45500马氏体时效硬化不锈钢是一种专为满足高强度和空气中耐蚀特性需求而研发的材料。它独特的化学成份和热处理工艺使其在众多领域展现出卓越的性能。本文将详细介绍Custom 455的化学成份、性能特点、相近材料、抗腐蚀性能、高温状态下的表现、热处理工艺、清洁方法、加工性能以及焊接和出厂材料形态。
Custom 455的化学成份精确控制，确保了其优异的机械性能和耐蚀性。具体来说，其碳含量控制在0.05%以下，有助于避免碳化物的析出，提高耐蚀性。镍含量在7.50%至9.50%之间，增强了材料的强度和韧性。锰、钛、磷、铌、钽、硫、铜、硅和钼等元素也都在严格控制的范围内，共同作用于材料的整体性能。
Custom 455在退火状态下相对较软，易于成形。通过一次简单的热处理，即可获得高拉伸强度、良好的韧性和刚度。这种材料可在退火状态下进行加工，同时也可像沉淀硬化不锈钢一样进行焊接。其加工硬化率小，因此适合进行各种冷作成型。在硬化过程中，其体积变化极小，仅为-0.001英寸/英寸，这使得它能够在严格的公差控制下进行精密加工。
尽管有许多高强度和抗腐蚀性的材料，但Custom 455的性能独特，难以找到完全替代的材料。然而，Carpenter PH15-8在横截面上的刚度和延展性方面表现出良好的结合，可以视为一种相近的材料。
Custom 455在通常的大气环境和淡水中表现出良好的抗污能力。在35℃的食盐水喷湿（5%）和室温下5%的卤水中测试时，它展现出优异的抗点蚀和防锈性能。实验室测试也表明，其总体抗腐水平优于含铬12%的铬钢（如TYPE 410），接近含铬17%的铬钢（TYPE 430）。在多数测试中，时效温度的高低对Custom 455的抗蚀性没有显著影响。
在高温状态下，Custom 455也表现出卓越的抗氧化能力，最高使用温度可达539℃。然而，长时间置于288-482℃的温度下会降低其刚度。在某些情况下，可以通过提高时效温度来减少刚度降低的程度。若高温环境的最高温度与时效温度相差仅28℃，即使放置时间较短，也需要考虑其对刚度的影响。
Custom 455的热处理工艺相对简单。在A状态下（固溶处理或退火状态），需要加热到816-845℃，然后迅速冷却。若截面较小，可以采用水淬火处理。出厂时，材料通常处于退火状态，可以直接进行硬化处理。在H900、H950、H1000、H1050状态下（沉淀或时效硬化状态），需要加热到482/566℃的选定温度，保温4个小时，然后进行大气冷却。
锻造或退火后，可以通过酸液浸清和喷砂来除去氧化皮。酸清洗过程分为两个阶段：首先在82℃的50%盐酸溶液中浸泡2分钟，然后在室温下15%硝酸和3%氟酸的混合溶液中浸泡2分钟。第二个循环清洗是必要的，但每个阶段的浸泡时间都应减少一半。回火余辉可以通过抛光和气喷来去除，也可以在15%硝酸和3%氟酸的混合溶液中浸泡4-6分钟，然后用清水漂洗。
Custom 455在899/1260℃的温度范围内极易进行锻造。为了获得较好的机械加工性能，需要在1038/1149℃的温度上均匀加热并保温，后段温度应在816/927℃之间，以获得热处理后较好的晶粒尺寸和特性。在空气中冷锻到室温并退火后，即可进行后续加工。
尽管Custom 455在退火状态下是奥氏体结构，硬度只有C30/35，但仍可以立即进行冷作加工。然而，深拉或延展的加工操作仍需进行二次退火。其他冷作加工，如冷拉、冷轧等，由于加工硬化率在退火状态下非常低，可以广泛进行，而无需二次退火。时效前进行冷作加工可使材料在硬化后具有更高的延展性和拉伸强度。
Custom 455在退火状态下经过适当的时效处理，可以达到250KSI（1742 MPa）的拉伸弹力。这使得它特别适用于口径相对较大或较厚的设计，并且仍能保持良好的弹力特性。通过广泛的冷作加工和适当的时效处理，可以获得更高强度的弹力。
Custom 455已经成功使用与其他高强度合金相同的加工方法，如硬质工具、加工支持和冷却油等。其加工特性与含镍马氏体铜相近。具体的进刀和转速参数可以咨询相关厂家或专业人士。
Custom 455可以成功进行保护融焊和电焊工艺，但乙炔氧焊由于可能出现碳化干扰，因此不可采用。焊接过程不需要预加热，否则可能导致断裂。在退火状态下焊接是较好的选择，但如果焊接中存在焊接应力，超过时效状态可能会更好（过时效：621℃进行时效处理）。如果是在固溶退火状态下焊接，材料可以在焊接后直接时效处理到所需强度。然而，为了获得强度、韧性和抗腐蚀能力的完美结合，最好在时效处理前对焊接部位进行固溶退火处理。
Custom 455的出厂材料形态多样，包括粗坯棒、冷精加圆棒、形材、热扎棒、热扎带材、线材和冷精加带材等。这些不同形态的材料可以满足各种加工和制造需求。
综上所述，Custom 455（XM-16）S45500马氏体时效硬化不锈钢以其独特的化学成份和热处理工艺，在强度、韧性、耐蚀性和加工性能方面表现出色。它适用于各种高精度和高要求的制造领域，如航空航天、医疗器械、汽车制造等。通过合理的加工和热处理工艺，可以充分发挥其优异的性能特点，为相关行业提供可靠的材料支持。
