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. 固溶處理(li)(li)(1063±15)℃十較(jiao)低(di)溫(wen)調整處理(li)(li)(760℃)+時(shi)(shi)(shi)效(xiao)。時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度為(wei)510℃,若需要較(jiao)高的塑性和韌性,時(shi)(shi)(shi)效(xiao)溫(wen)度可提(ti)高至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(rong)處理(1063±15)℃+冷(leng)變形十時(shi)效(482℃)。


 第(di)(2)種(zhong)熱(re)處理(li)制度(du)(du)可(ke)以獲得(de)(de)良好的(de)(de)綜合(he)力(li)學性(xing)能,并且有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)高(gao)溫(wen)持久強(qiang)(qiang)度(du)(du),這是因為采(cai)用了(le)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)調整溫(wen)度(du)(du)和(he)控(kong)制了(le)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)時(shi)效溫(wen)度(du)(du)。第(di)(1)種(zhong)熱(re)處理(li)制度(du)(du)采(cai)用較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)時(shi)效溫(wen)度(du)(du),有較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)塑性(xing)和(he)韌性(xing)。采(cai)用第(di)(3)種(zhong)熱(re)處理(li)制度(du)(du)由于(yu)綜合(he)應用了(le)馬氏(shi)體相變強(qiang)(qiang)化、冷作硬化和(he)沉淀強(qiang)(qiang)化,可(ke)得(de)(de)到最高(gao)的(de)(de)室溫(wen)和(he)高(gao)溫(wen)短(duan)時(shi)強(qiang)(qiang)度(du)(du),但塑性(xing)和(he)韌性(xing)較(jiao)(jiao)低,由于(yu)冷變形組織(zhi)穩定性(xing)較(jiao)(jiao)低,高(gao)溫(wen)下持久強(qiang)(qiang)度(du)(du)下降較(jiao)(jiao)迅速。PH15-7Mo鋼(gang)由于(yu)含有鉬,在高(gao)溫(wen)下持久強(qiang)(qiang)度(du)(du)比17-7PH鋼(gang)高(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)驗研究證明,17-7PH和PH15-7Mo鋼(gang)在(zai)(zai)時效或加(jia)熱時,相(xiang)界(jie)和晶(jing)界(jie)上有碳化物或其他雜質元素的(de)(de)析(xi)出(chu)物,引起鋼(gang)的(de)(de)塑(su)性降(jiang)低,導致缺(que)口敏(min)感性增高。PH15-7Mo鋼(gang)雖(sui)加(jia)入(ru)2.25%Mo,但并未完全改(gai)善(shan)在(zai)(zai)315~425℃的(de)(de)回火脆性傾向,在(zai)(zai)這(zhe)個(ge)溫度范圍長時間保溫仍然會產生(sheng)缺(que)口敏(min)感性。


 為克(ke)服17-7PH和PH15-7Mo鋼的(de)上(shang)述缺點,發(fa)展了高強度(du)和高韌性(xing)的(de)PH14-8Mo鋼,可(ke)以在保持高比強度(du)的(de)條件(jian)下,兼(jian)有優良的(de)韌性(xing)和中溫下的(de)穩定性(xing)。