沉淀硬化不銹鋼(gang)兼有強度高、耐蝕性好的特點。其耐蝕性不但與化學成分有關,還與熱處理有關,特別是與時效溫度密切相關。微細相的析出或時效反應對耐腐蝕性有害,但能提高鋼的強度和硬度。若進行過時效處理,則對耐蝕性有益,但會降低鋼的強度。
沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)屬于高強度不銹鋼,在工業應用中要特別注意氫裂和應力腐蝕開裂,因為這兩種腐蝕形式對高強度和內部組織特別敏感。
在酸性H2S水溶液中,05Cr17Ni4Cu4Nb馬氏體沉淀硬化不銹鋼和07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化不銹鋼均易發生氫脆,而且對時效溫度十分敏感,如05Cr17Ni4Cu4Nb鋼在317℃時效,易破斷,而在510℃以上溫度時效,則不斷裂。為了改善沉淀硬化不銹鋼的抗氫脆性能,采用較高溫度的時效或過時效是最好的辦法。
07Cr17Ni7Al、05Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr15Ni5Cu4Nb、07Cr15Ni7Mo2Al等沉淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)時(shi)效組織為馬(ma)氏(shi)體(ti),耐(nai)應力(li)(li)腐蝕(shi)行為類似于馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼。采用(yong)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)力(li)(li)學的(de)方法研究表(biao)明,沉淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼應力(li)(li)腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)的(de)臨界強度(du)(du)(du)(du)因(yin)子隨鋼的(de)強度(du)(du)(du)(du)水平的(de)增高而(er)降低,而(er)且馬(ma)氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼往往比半奧氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)韌性(xing)和抗(kang)應力(li)(li)腐蝕(shi)性(xing)能高得(de)多。過(guo)時(shi)效態的(de)抗(kang)應力(li)(li)腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)性(xing)能和斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)韌性(xing)均(jun)比最高強度(du)(du)(du)(du)時(shi)效態好。在(zai)決定(ding)(ding)沉淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼抗(kang)應力(li)(li)腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)性(xing)能參數中,鋼的(de)屈服(fu)強度(du)(du)(du)(du)是一個決定(ding)(ding)性(xing)作用(yong)的(de)參數。當沉淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)屈服(fu)強度(du)(du)(du)(du)超過(guo)1035MPa時(shi),在(zai)海洋大氣(qi)中會呈現應力(li)(li)腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)。
典型的馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb的耐蝕性比馬氏體不銹鋼好,與18-8型奧氏體不銹鋼相當。這是因為馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb鋼時效析出富銅相,故在氧化性酸(如HNO3)中的時效態比固溶態的耐蝕性差,在還原性酸(如H2SO4)中耐蝕性較好。07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化鋼的耐腐蝕性接近于05Cr17Ni4Cu4Nb鋼,在氧化性酸中耐蝕性良好,但不能用于H2SO4、HCl等還原性酸。為了改善不銹鋼在還原性酸中的耐蝕性,在鋼中加銅、鉬是有利的,故在此基礎上發展了07Cr15Ni7Mo2Al、05Cr15Ni5Cu4Nb等沉淀硬化不銹鋼。
沉(chen)淀硬(ying)(ying)化不銹鋼是(shi)一類含沉(chen)淀硬(ying)(ying)化元素(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合金,可以通過熱處理強化,此類鋼具有(you)高強度,足夠的韌性和適宜的耐蝕(shi)性。主要應用于宇航(hang)工(gong)業和一些高技術產業。