沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)是(shi)一類(lei)含沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)元素(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻鎳合金,可(ke)以通(tong)過熱處理強化(hua),此(ci)類(lei)鋼(gang)具有高強度、足(zu)夠的(de)韌性和適宜的(de)耐蝕(shi)性。主要應用(yong)于宇航工(gong)業和一些高技術產(chan)業。 沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)可(ke)區分為(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)、半(ban)奧氏(shi)體(ti)和奧氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)三種主要類(lei)型,近年來又(you)出現了鐵素(su)體(ti)沉(chen)淀(dian)硬(ying)(ying)(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。在馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)沉(chen)淀(dian)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中,基于馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)時(shi)效(xiao)鋼(gang)的(de)經驗,近年來出現了馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)時(shi)效(xiao)不(bu)(bu)銹鋼(gang),與(yu)前者比較(jiao),后者碳(tan)含量(liang)較(jiao)低,其強化(hua)手(shou)段主要是(shi)靠金屬間化(hua)合物析出,且熱處理簡單。
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼是在(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼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、化學成分
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的化學成分見表5-20。
二、室溫(wen)力學性能
技術標準中所規(gui)定(ding)的(de)室(shi)溫(wen)(wen)力學(xue)性(xing)能見(jian)(jian)表5-21。一些實測(ce)數據見(jian)(jian)表5-22至表5-25。溫(wen)(wen)度(du)對其(qi)沖擊性(xing)能的(de)影響見(jian)(jian)表5-26。
三(san)、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(si)、高溫(wen)力學性(xing)能
不同熱處理狀態(tai)的(de)(de)0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹(xiu)鋼的(de)(de)高溫瞬時(shi)拉(la)伸(shen)性能見表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(yi)性能
a. 熱(re)加工
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹(xiu)鋼(gang)的熱加(jia)工(gong)溫度范圍為1000~1205℃,適宜的熱加(jia)工(gong)溫度為1175~1205℃。此鋼(gang)不含鐵(tie)素體(ti),可(ke)以頂(ding)鍛(duan)鐓粗和展平(ping)鍛(duan)造。鍛(duan)后應快冷到30℃以下。
b. 熱處理
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的熱處理規范見表5-30。
此鋼可在565℃進行(xing)氣(qi)體氮化,提高其抗咬死性(xing)能(neng)和耐磨性(xing)能(neng),但對(dui)耐蝕性(xing)不利。
c. 焊接
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼可(ke)(ke)以成功進行焊(han)(han)接,可(ke)(ke)采(cai)用(yong)惰性(xing)氣體(ti)保護(hu)焊(han)(han)和(he)電(dian)(dian)阻焊(han)(han),不宜采(cai)用(yong)氧炔焊(han)(han)。要求(qiu)與母(mu)材等強度(du)應采(cai)用(yong)W17-4PH焊(han)(han)條(tiao),如無此要求(qiu)亦(yi)可(ke)(ke)采(cai)用(yong)308型電(dian)(dian)焊(han)(han)條(tiao)。
七、物理性(xing)能
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。