
沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是一(yi)類含沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合(he)金(jin),可以(yi)通過熱(re)處理(li)強(qiang)化(hua)(hua)(hua),此類鋼(gang)(gang)具有高強(qiang)度、足夠的韌性(xing)和適宜的耐蝕性(xing)。主要應(ying)用于宇航(hang)工業和一(yi)些(xie)高技術產(chan)業。 沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可區分為馬氏(shi)體、半(ban)奧(ao)氏(shi)體和奧(ao)氏(shi)體沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)三種(zhong)主要類型,近年來(lai)又出(chu)現了鐵素體沉(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。在(zai)馬氏(shi)體沉(chen)淀(dian)(dian)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中,基于馬氏(shi)體時效鋼(gang)(gang)的經(jing)驗(yan),近年來(lai)出(chu)現了馬氏(shi)體時效不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang),與前者比較,后者碳含量較低,其強(qiang)化(hua)(hua)(hua)手段主要是靠(kao)金(jin)屬間化(hua)(hua)(hua)合(he)物析出(chu),且(qie)熱(re)處理(li)簡(jian)單。
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼是一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼,該鋼易于調整強度級別,它的強度可通過變動熱處理工藝予以調整。馬氏體相變和時效處理形成沉淀硬化相是其主要強化手段。由于 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的低碳、高鉻且含銅,故其耐蝕性較Cr13型及9Cr18不銹鋼、1Cr17Ni2馬氏體鋼為好。此外,該鋼衰減性能好,抗腐蝕疲勞及抗水滴沖蝕能力優于12%Cr馬氏體鋼,焊接工藝簡便,易于加工制造,但較難進行深度冷成型。0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼主要應用于既要求具有不銹性又要求耐弱酸、堿、鹽腐蝕的高強度部件。如汽輪機末級動葉片以及在腐蝕環境下,工作溫度低于300℃的結構件。
一、化學成分
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的化(hua)(hua)學(xue)成分列(lie)于表5-2,在不同標(biao)準中,化(hua)(hua)學(xue)成分有所差別,與(yu)美國標(biao)準比較,磷低于美國標(biao)準水平(ping)。

二、室溫力學性能
標準(zhun)中規定的(de)(de) 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)室溫拉伸情(qing)況見表5-3。一些實測數據見表5-4和表5-5。


三(san)、疲(pi)勞性能和(he)斷裂韌性
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不(bu)銹(xiu)鋼的疲勞性能見表5-6至表5-8,在不(bu)同介(jie)質和試驗條件下的疲勞行(xing)為見圖5-2至圖5-4。



0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹(xiu)鋼的疲(pi)勞裂紋擴展速率見圖 5-5。

不同時(shi)效(xiao)狀(zhuang)態的Kic 和 Kiscc 見(jian)表 5-9。

四、高溫(wen)力學性能(neng)
a. 高溫瞬時拉伸(shen)性能
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 銹(xiu)鋼的高溫(wen)瞬時拉伸性能見表5-10、表5-11和(he)圖(tu)5-6。


b. 持久和蠕變性能
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹(xiu)鋼的高(gao)溫長時力學性(xing)能(neng)見表(biao)(biao)5-12、表(biao)(biao)5-13和(he)圖(tu)5-7。


五、低溫力學性能
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的低溫(wen)拉伸性能圖(tu)5-8。

六、耐蝕性(xing)
a. 均勻(yun)腐蝕
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不(bu)銹鋼(gang)的(de)均勻腐蝕行為(wei)見(jian)表5-14、表5-15。
b. 應(ying)力腐蝕
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼在(zai)硫化氫環(huan)境中的應力腐(fu)蝕和鋼的屈服強(qiang)度的關系見圖(tu) 5-9 。

七(qi)、工藝性能(neng)
a. 熱(re)加工
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹(xiu)鋼的(de)熱加(jia)工溫度為1000~1170℃,對于大(da)截面尺寸(≥75mm)或形狀復雜的(de)部件,熱加(jia)工后(hou)應及時回爐加(jia)熱到原熱加(jia)工溫度,隨后(hou)緩慢(man)冷卻(que)。
b. 熱處(chu)理
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的相變臨界點列于表5-16。熱(re)處(chu)理制度(du)見表5-17。


在固溶(rong)(rong)后鋼(gang)獲得A狀態(馬氏(shi)體)后,隨后可進行時(shi)效處(chu)(chu)(chu)理,亦可以在固溶(rong)(rong)后采用過時(shi)效處(chu)(chu)(chu)理后再重復(fu)固溶(rong)(rong),而后熱處(chu)(chu)(chu)理的方式。(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼(gang)可采用不同的時(shi)效處(chu)(chu)(chu)理調整其強度(du)水平,見圖5-10。
八、物理性能
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹(xiu)鋼的物理性(xing)能見(jian)表(biao) 5-18 。衰(shuai)減性(xing)能見(jian)表(biao) 5-19 。


九、應用(yong)
0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不(bu)銹鋼為汽(qi)輪(lun)機低末(mo)級葉片的(de)首(shou)選材料,是(shi)在腐蝕(shi)條件下工作溫度(du)低于300℃的(de)結(jie)構材料。此外它是(shi)在既要求有不(bu)銹性及耐弱(ruo)酸、堿、鹽腐蝕(shi)又要求具(ju)有高強度(du)的(de)環(huan)境下工作的(de)部件的(de)主要結(jie)構材料。在反應(ying)堆環(huan)境中主要用于控制(zhi)棒驅動機構的(de)耐磨、耐蝕(shi)的(de)高強度(du)部件。
