17-7PH、07Cr17Ni7Al 與PH15-7Mo、07Cr15Ni7Mo2Al 系最先開發的半奧氏體沉淀硬化不銹鋼,其力學性能見表9.18~表9.20。這兩種鋼有三種熱處理工藝:


  1. 固溶處(chu)理(1063±15)℃十(shi)較(jiao)低溫(wen)調整處(chu)理(760℃)+時效(xiao)。時效(xiao)溫(wen)度為510℃,若(ruo)需要(yao)較(jiao)高(gao)的塑性(xing)和韌性(xing),時效(xiao)溫(wen)度可提高(gao)至565℃。


  2. 固溶處理(1063±15)℃+高溫調整處理(955℃)十時效(510℃)。必須指出,當Ms點高于室溫時,熱處理過程中應注意室溫停留對奧氏體穩定化的影響,調整處理后不得在室溫停留過長時間才進行冷處理,應使馬氏體轉變開始與結束的時間不超過1h,否則在隨后的時效處理時得不到應有的力學性能。


  3. 固溶處理(1063±15)℃+冷變形十時(shi)效(xiao)(482℃)。


 第(di)(2)種熱(re)處(chu)理制度(du)(du)(du)(du)(du)可以獲得良好的(de)綜合(he)力(li)學性(xing)能,并(bing)且(qie)有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)溫持久強度(du)(du)(du)(du)(du),這是因為(wei)采(cai)用了(le)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)調整溫度(du)(du)(du)(du)(du)和(he)控制了(le)較(jiao)(jiao)低(di)的(de)時(shi)(shi)效溫度(du)(du)(du)(du)(du)。第(di)(1)種熱(re)處(chu)理制度(du)(du)(du)(du)(du)采(cai)用較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)時(shi)(shi)效溫度(du)(du)(du)(du)(du),有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)塑(su)性(xing)和(he)韌性(xing)。采(cai)用第(di)(3)種熱(re)處(chu)理制度(du)(du)(du)(du)(du)由(you)于(yu)綜合(he)應用了(le)馬(ma)氏體相(xiang)變強化、冷作(zuo)硬化和(he)沉(chen)淀強化,可得到最高(gao)(gao)的(de)室溫和(he)高(gao)(gao)溫短時(shi)(shi)強度(du)(du)(du)(du)(du),但塑(su)性(xing)和(he)韌性(xing)較(jiao)(jiao)低(di),由(you)于(yu)冷變形組(zu)織穩定性(xing)較(jiao)(jiao)低(di),高(gao)(gao)溫下持久強度(du)(du)(du)(du)(du)下降較(jiao)(jiao)迅(xun)速。PH15-7Mo鋼由(you)于(yu)含有鉬,在高(gao)(gao)溫下持久強度(du)(du)(du)(du)(du)比(bi)17-7PH鋼高(gao)(gao)。


 17-7PH和PH15-7Mo鋼具有高的強度并得到較廣泛的應用,但它們存在明顯的缺點,即在σb超過1380MPa時,鋼的缺口敏感性增加,經熱處理后在315~425℃長期使用時產生脆化傾向。表9.67為三種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的抗拉強度與缺口敏感性,這三種鋼經510℃時效后的抗拉強度相近,但其缺口敏感性卻大不相同,17-7PH和PH15-7Mo這兩種鋼的缺口敏感性遠高于PH14-8Mo鋼。當三種鋼處理成具有相同的缺口敏感性時,PH15-7Mo鋼可以利用的強度水平高于17-7PH鋼117MPa鋼,遠低于PH14-8Mo鋼。缺口敏感性這一指標可以直接反映這些鋼在海洋大氣環境條件下的抗應力腐蝕性。



 試(shi)驗(yan)研(yan)究證(zheng)明,17-7PH和PH15-7Mo鋼在(zai)時效(xiao)或(huo)加(jia)熱時,相界和晶(jing)界上有碳化物或(huo)其他雜質元素(su)的(de)析出物,引起鋼的(de)塑性(xing)降低,導致缺口敏(min)感性(xing)增高(gao)。PH15-7Mo鋼雖加(jia)入2.25%Mo,但并未完全(quan)改善在(zai)315~425℃的(de)回火脆性(xing)傾向,在(zai)這(zhe)個溫(wen)度范(fan)圍(wei)長時間保溫(wen)仍然會(hui)產(chan)生(sheng)缺口敏(min)感性(xing)。


 為克服17-7PH和(he)PH15-7Mo鋼(gang)的(de)上述缺(que)點(dian),發展了高(gao)強度和(he)高(gao)韌(ren)性的(de)PH14-8Mo鋼(gang),可以在保(bao)持高(gao)比強度的(de)條件(jian)下,兼(jian)有優良的(de)韌(ren)性和(he)中溫下的(de)穩(wen)定性。