沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)是(shi)一(yi)類含沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)(de)鐵鉻鎳(nie)合金,可以通過熱處理強(qiang)化(hua),此類鋼(gang)(gang)具有(you)高強(qiang)度、足(zu)夠的(de)(de)韌性(xing)和(he)適宜的(de)(de)耐蝕性(xing)。主(zhu)(zhu)要應(ying)用于宇航(hang)工業和(he)一(yi)些高技(ji)術產(chan)業。 沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)可區分為馬(ma)(ma)氏(shi)體、半奧氏(shi)體和(he)奧氏(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)三種主(zhu)(zhu)要類型(xing),近年來又出(chu)(chu)現了(le)鐵素體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)(ma)氏(shi)體沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)(dian)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中,基于馬(ma)(ma)氏(shi)體時(shi)效鋼(gang)(gang)的(de)(de)經(jing)驗(yan),近年來出(chu)(chu)現了(le)馬(ma)(ma)氏(shi)體時(shi)效不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),與前者比較(jiao),后者碳含量較(jiao)低,其強(qiang)化(hua)手段主(zhu)(zhu)要是(shi)靠金屬間化(hua)合物析(xi)出(chu)(chu),且熱處理簡單。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼是一種采用生成金屬間化合物Ni3(Al、Ti)、Ni3(TiAl)強化的奧氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼。此鋼主要用于小于705℃的工作環境下,要求具有高強度和優良耐蝕性的部件或設備。0Cr15Ni25MoTiA1VB鋼具有高的缺口強度,超過與之可比的任何商業合金。在溫度低于980℃的抗氧化性能相當于310S不銹鋼(gang)。在時效條件下,此鋼的屈服強度水平可達600MPa。
一、化(hua)學成分
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的化(hua)學(xue)成分(fen)見表5-115。
二、室溫力學性能
標準(zhun)所(suo)規定的(de)室溫力學(xue)性能指標見表5-116。
不同熱處理狀態的0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹(xiu)鋼的典(dian)型室(shi)溫力學(xue)性能見表5-117。
淬火的冷卻速(su)度(du)對(dui)經時效的0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼(gang)的室(shi)溫力學性能的影響見表(biao)5-118。
鋼的(de)沖擊性能和(he)溫度之間的(de)關系見(jian)表5-119。
三、疲(pi)勞和(he)斷裂韌性
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹鋼的(de)疲勞裂紋擴展(zhan)速率見圖(tu)5-32。
用J- 積分方法獲(huo)得的斷裂(lie)韌性見表 5-120 。
四、高溫力學(xue)性能
Φ22mm棒材,經(jing)(jing)980℃×1h油(you)淬后,再(zai)經(jing)(jing)718℃時(shi)效(xiao)16小時(shi)后空冷的0Cr15-Ni25MoTiA1VB的高(gao)溫(wen)瞬時(shi)拉伸性能見表5-121。薄板的高(gao)溫(wen)拉伸性能見圖5-33。淬火冷卻速(su)度(du)對(dui)鋼的高(gao)溫(wen)拉伸性能的影(ying)響見表5-122。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼的高溫缺口強度(du)見圖5-34。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)高(gao)溫(wen)承(cheng)載(bearing)強度以及高(gao)溫(wen)時效對承(cheng)載(bearing)強度的(de)影響見圖(tu)5-35和圖(tu)5-36。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼(gang)的高溫疲勞性能見(jian)表(biao) 5-123 。裂紋(wen)擴(kuo)展速(su)率見(jian)圖 5-32 和 圖 5-37 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼的持久強(qiang)度(du)見圖 5-38 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的蠕變行為(wei)見表 5-124 和 圖(tu) 5-39至(zhi)圖(tu) 5-41 。
不(bu)同(tong)熱處理(li)狀態的(de)0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹鋼的(de)高(gao)溫硬度(du)見表(biao) 5-125 和 表(biao) 5-126 。
五(wu)、耐(nai)蝕性
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼鋼的耐蝕性優于0Cr15Ni17Mo2A1,在還原性酸性介質中接近于316不銹(xiu)鋼(gang)。在航空發動機的服役環境,在直到704℃的條件均具有優異的耐蝕性。其抗氧性能相當于310S不銹鋼。
六、工藝性能(neng)
a. 熱(re)加工
鋼的熱加工溫度范圍為927~1121℃,最佳熱變形溫度為1038~1120℃,其變形抗力稍大于18-8型奧氏體不銹鋼。
b. 冷(leng)加工
在固溶處理狀態(tai)下,0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼(gang)可(ke)以進行滿(man)意的冷(leng)加工(gong)和(he)冷(leng)成形,但較(jiao)316不銹鋼(gang) 和(he)310S不銹鋼(gang)硬,加工(gong)硬化速度(du)亦較(jiao)快。
c. 熱處理
此鋼(gang)可采用兩種固溶處(chu)理制度(du)(du),時效處(chu)理溫度(du)(du)為704~730℃時效時間為12~18h。
①. 900℃×(1-2)h,水冷(leng)或油冷(leng)+730℃×16h,空冷(leng)。
②. 980℃×(1-2)h,水冷或油冷+730℃×16h,空冷。
前者(zhe)熱處理(li)狀態可獲(huo)得最好的(de)(de)強度,后者(zhe)可獲(huo)得最好的(de)(de)塑(su)韌(ren)性和較高的(de)(de)硬度。
d. 焊接
此鋼易于進行(xing)手工電弧和(he)惰(duo)性氣體保護(hu)電弧焊(han),推薦在固溶處(chu)理條件(jian)下進行(xing)焊(han)接操作(zuo)。
七(qi)、物理性(xing)能
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的物理性能見表5-127,表5-128和圖5-42、圖5-43。
八、應用(yong)
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼注(zhu)意應用于宇航工業高溫耐蝕部(bu)件,如發動機轉輪、葉片、骨架、加力燃燒室部(bu)件和螺栓等。