沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是一(yi)類含沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)元素(su)(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻鎳合(he)(he)金,可以通過熱處理(li)(li)強化(hua)(hua),此類鋼(gang)(gang)具有高強度、足(zu)夠(gou)的(de)韌性(xing)和(he)適宜的(de)耐蝕性(xing)。主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)應用于宇航(hang)工業和(he)一(yi)些高技術產業。 沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可區分為馬氏(shi)(shi)體、半(ban)奧氏(shi)(shi)體和(he)奧氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)三(san)種主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)類型(xing),近年(nian)來又出現(xian)了(le)鐵素(su)(su)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。在馬氏(shi)(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong),基于馬氏(shi)(shi)體時(shi)效鋼(gang)(gang)的(de)經(jing)驗,近年(nian)來出現(xian)了(le)馬氏(shi)(shi)體時(shi)效不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),與前者比(bi)較(jiao),后者碳含量較(jiao)低(di),其(qi)強化(hua)(hua)手段主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是靠金屬間化(hua)(hua)合(he)(he)物析出,且(qie)熱處理(li)(li)簡單。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼是一種采用生成金屬間化合物Ni3(Al、Ti)、Ni3(TiAl)強化的奧氏體沉淀硬化不銹(xiu)鋼。此鋼主要用于小于705℃的工作環境下,要求具有高強度和優良耐蝕性的部件或設備。0Cr15Ni25MoTiA1VB鋼具有高的缺口強度,超過與之可比的任何商業合金。在溫度低于980℃的抗氧化性能相當于310S不銹鋼。在時效條件下,此鋼的屈服強度水平可達600MPa。
一、化學成分
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的化學(xue)成分見表5-115。
二、室(shi)溫力學(xue)性(xing)能
標(biao)準所規定的室溫力學性能(neng)指標(biao)見表5-116。
不同熱處(chu)理狀(zhuang)態的(de)0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼的(de)典(dian)型室溫力學性能見表(biao)5-117。
淬(cui)火的(de)冷卻速度對經時效的(de)0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)室溫(wen)力學性(xing)能的(de)影響見表(biao)5-118。
鋼的沖擊性能和溫度(du)之間的關(guan)系(xi)見表5-119。
三、疲勞和(he)斷(duan)裂韌性
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)疲勞裂紋擴展速(su)率見圖5-32。
用J- 積分(fen)方法獲得的(de)斷裂韌性見表 5-120 。
四、高溫力學(xue)性能
Φ22mm棒材,經(jing)980℃×1h油(you)淬后,再(zai)經(jing)718℃時(shi)效(xiao)16小時(shi)后空冷(leng)的(de)(de)0Cr15-Ni25MoTiA1VB的(de)(de)高溫(wen)瞬時(shi)拉(la)伸性(xing)能見(jian)表5-121。薄板的(de)(de)高溫(wen)拉(la)伸性(xing)能見(jian)圖5-33。淬火冷(leng)卻速度對(dui)鋼的(de)(de)高溫(wen)拉(la)伸性(xing)能的(de)(de)影響見(jian)表5-122。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的高溫缺口強度見圖5-34。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)高溫(wen)承載(zai)(bearing)強度(du)以及高溫(wen)時效對承載(zai)(bearing)強度(du)的(de)影響見(jian)圖5-35和圖5-36。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼的高溫疲勞性能見(jian)表 5-123 。裂紋擴展(zhan)速率見(jian)圖(tu) 5-32 和(he) 圖(tu) 5-37 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的持久強度見(jian)圖 5-38 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼(gang)不銹鋼(gang)的蠕變(bian)行為見表 5-124 和(he) 圖 5-39至圖 5-41 。
不同熱處理狀(zhuang)態的0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的高(gao)溫(wen)硬度見表(biao) 5-125 和 表(biao) 5-126 。
五、耐蝕性
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼鋼的耐蝕性優于0Cr15Ni17Mo2A1,在還原性酸性介質中接近于316不銹鋼。在航空發動機的服役環境,在直到704℃的條件均具有優異的耐蝕性。其抗氧性能相當于310S不銹鋼。
六(liu)、工藝(yi)性能
a. 熱加工
鋼的熱加工溫度范圍為927~1121℃,最佳熱變形溫度為1038~1120℃,其變形抗力稍大于18-8型奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼。
b. 冷(leng)加(jia)工
在固溶處理狀態下,0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹鋼可以(yi)進(jin)行(xing)滿意的冷加(jia)工(gong)和冷成形,但較316不(bu)銹鋼 和310S不(bu)銹鋼硬(ying)(ying),加(jia)工(gong)硬(ying)(ying)化速度亦較快。
c. 熱(re)處理
此鋼(gang)可(ke)采用兩種固溶處(chu)理制(zhi)度,時效處(chu)理溫度為704~730℃時效時間為12~18h。
①. 900℃×(1-2)h,水冷(leng)或油冷(leng)+730℃×16h,空冷(leng)。
②. 980℃×(1-2)h,水(shui)冷(leng)或油(you)冷(leng)+730℃×16h,空冷(leng)。
前者熱處理狀態(tai)可(ke)(ke)獲(huo)得最(zui)好的強(qiang)度,后者可(ke)(ke)獲(huo)得最(zui)好的塑韌性和較高的硬度。
d. 焊接
此鋼(gang)易(yi)于進(jin)(jin)行(xing)(xing)手工電(dian)弧和(he)惰性氣(qi)體保護電(dian)弧焊,推(tui)薦在(zai)固溶處理(li)條(tiao)件下(xia)進(jin)(jin)行(xing)(xing)焊接操作。
七、物理(li)性能
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼的物(wu)理性(xing)能見表(biao)5-127,表(biao)5-128和圖5-42、圖5-43。
八(ba)、應(ying)用(yong)
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼(gang)注意應用于(yu)宇航工業高溫耐蝕部件(jian)(jian),如(ru)發動機轉輪、葉片、骨(gu)架、加力(li)燃燒室部件(jian)(jian)和螺栓等。