沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是(shi)一類(lei)含(han)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合金(jin),可以通過(guo)熱處理(li)強化(hua)(hua),此類(lei)鋼具有高強度、足夠的韌性和適宜的耐(nai)蝕(shi)性。主(zhu)要(yao)(yao)應(ying)用于宇航(hang)工業和一些高技術產業。 沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼可區分為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)、半奧氏(shi)(shi)體(ti)和奧氏(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼三種主(zhu)要(yao)(yao)類(lei)型,近(jin)年來又(you)出現(xian)了鐵素體(ti)沉(chen)淀(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。在(zai)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中,基(ji)于馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)時(shi)效鋼的經(jing)驗,近(jin)年來出現(xian)了馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)時(shi)效不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,與前者比較,后者碳(tan)含(han)量較低,其強化(hua)(hua)手段主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)靠金(jin)屬(shu)間(jian)化(hua)(hua)合物析出,且熱處理(li)簡單(dan)。
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼是在(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼(gang)基礎上發展的馬氏體沉淀硬化不銹鋼。鋼中的銅、鉻含量較后者調低,鎳含量稍許提高。此鋼除具有高強度外,其突出優點是具有高的橫向韌性及良好的可鍛性能。0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的耐蝕性相當于(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼。此鋼主要應用于要求具有高強度、良好韌性、又要求具有優良耐蝕性的服役環境,如高強度鍛件、高壓系統閥門部件、飛機部件等。
一、化學成(cheng)分(fen)
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的化學成分見表5-20。
二、室溫(wen)力(li)學性(xing)能(neng)
技術標(biao)準中所規定的(de)室溫(wen)力學性能見(jian)表(biao)(biao)5-21。一些實測數據見(jian)表(biao)(biao)5-22至(zhi)表(biao)(biao)5-25。溫(wen)度對其沖擊性能的(de)影響見(jian)表(biao)(biao)5-26。
三、疲(pi)勞和斷(duan)裂韌性
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的疲勞裂紋擴展速率見圖5-5。鋼的斷裂韌性和在室溫NaCl溶液中應力腐蝕門檻值分別見表5-27和表5-28。
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的固溶處理為1040℃奧氏體化,空冷。
四、高(gao)溫力學性能
不(bu)(bu)同熱(re)處理狀態的(de)0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)高溫(wen)瞬時(shi)拉伸(shen)性能見表(biao)5-29。
五、耐蝕性
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的耐蝕性優于1Cr13和1Cr17Ni2,與0Cr17Ni4Cu4Nb相當,在H900狀態鋼的耐蝕性最佳,在A狀態或在≥523℃時效狀態,此鋼具有良好的耐海洋大氣的應力腐蝕性能。在飽和H2S中的應力腐蝕行為見圖5-9。
六、工藝性能(neng)
a. 熱加工
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼(gang)的(de)熱加工溫度范圍為1000~1205℃,適(shi)宜的(de)熱加工溫度為1175~1205℃。此(ci)鋼(gang)不含(han)鐵素(su)體,可以頂鍛鐓粗和展(zhan)平鍛造。鍛后應(ying)快冷到(dao)30℃以下。
b. 熱(re)處(chu)理
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的熱處理規范(fan)見表5-30。
此(ci)鋼可在565℃進(jin)行氣(qi)體氮化,提高其抗咬死性能(neng)(neng)和耐(nai)磨性能(neng)(neng),但對耐(nai)蝕性不利。
c. 焊(han)接
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不(bu)銹(xiu)鋼可(ke)以成功(gong)進(jin)行焊(han)接(jie),可(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)惰(duo)性(xing)氣體保護焊(han)和電阻焊(han),不(bu)宜采(cai)用(yong)(yong)(yong)氧炔(gui)焊(han)。要求與母材等強(qiang)度(du)應采(cai)用(yong)(yong)(yong)W17-4PH焊(han)條(tiao),如(ru)無(wu)此要求亦可(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)308型電焊(han)條(tiao)。
七、物(wu)理性能(neng)
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的物理性能見表5-31。
八、應用
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的典型應用是高韌性高強度飛機部件,閥門部件等。