沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)一(yi)類(lei)含沉(chen)淀硬(ying)化(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻鎳合金,可以通(tong)過熱處(chu)理強(qiang)化(hua),此(ci)類(lei)鋼(gang)具有高強(qiang)度、足(zu)夠的(de)韌(ren)性和適宜的(de)耐蝕性。主要(yao)應用于(yu)宇航(hang)工業和一(yi)些高技術產(chan)業。 沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)可區分(fen)為馬氏(shi)體(ti)(ti)、半奧氏(shi)體(ti)(ti)和奧氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)三(san)種主要(yao)類(lei)型,近(jin)年(nian)來又出(chu)現了鐵素體(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在馬氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中,基于(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)時效(xiao)鋼(gang)的(de)經(jing)驗,近(jin)年(nian)來出(chu)現了馬氏(shi)體(ti)(ti)時效(xiao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang),與(yu)前(qian)者比較(jiao)(jiao),后者碳含量較(jiao)(jiao)低,其強(qiang)化(hua)手段主要(yao)是(shi)靠金屬間化(hua)合物析出(chu),且熱處(chu)理簡(jian)單(dan)。
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼是在(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼基礎上發展的馬氏體沉淀硬化不銹鋼。鋼中的銅、鉻含量較后者調低,鎳含量稍許提高。此鋼除具有高強度外,其突出優點是具有高的橫向韌性及良好的可鍛性能。0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的耐蝕性相當于(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼。此鋼主要應用于要求具有高強度、良好韌性、又要求具有優良耐蝕性的服役環境,如高強度鍛件、高壓系統閥門部件、飛機部件等。
一、化學成(cheng)分
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的化學成分見表5-20。
二(er)、室溫力學性能
技術標準(zhun)中(zhong)所規定的(de)室(shi)溫(wen)力學性(xing)能(neng)見表(biao)5-21。一(yi)些實測數據(ju)見表(biao)5-22至表(biao)5-25。溫(wen)度(du)對其沖(chong)擊性(xing)能(neng)的(de)影響見表(biao)5-26。
三、疲勞和斷裂韌性
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的疲勞裂紋擴展速率見圖5-5。鋼的斷裂韌性和在室溫NaCl溶液中應力腐蝕門檻值分別見表5-27和表5-28。
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的固溶處理為1040℃奧氏體化,空冷。
四、高溫力學性能
不同熱處理狀態的0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的高(gao)溫瞬時拉伸性能見表5-29。
五、耐蝕性
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的耐蝕性優于1Cr13和1Cr17Ni2,與0Cr17Ni4Cu4Nb相當,在H900狀態鋼的耐蝕性最佳,在A狀態或在≥523℃時效狀態,此鋼具有良好的耐海洋大氣的應力腐蝕性能。在飽和H2S中的應力腐蝕行為見圖5-9。
六、工藝性能
a. 熱加工(gong)
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的(de)熱加(jia)工溫度范圍為(wei)1000~1205℃,適宜的(de)熱加(jia)工溫度為(wei)1175~1205℃。此鋼不含鐵素體,可以頂鍛鐓粗和展平鍛造。鍛后(hou)應快冷到30℃以下。
b. 熱處理(li)
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹(xiu)鋼的熱(re)處理規范見表5-30。
此(ci)鋼可在565℃進(jin)行氣體(ti)氮(dan)化(hua),提高(gao)其抗咬(yao)死性(xing)能和耐磨性(xing)能,但對耐蝕性(xing)不利。
c. 焊(han)接
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼(gang)可(ke)(ke)以成功進行焊接,可(ke)(ke)采(cai)(cai)用(yong)惰(duo)性(xing)氣體保護焊和(he)電(dian)阻焊,不宜采(cai)(cai)用(yong)氧炔(gui)焊。要(yao)求與母材等強度(du)應采(cai)(cai)用(yong)W17-4PH焊條,如無此要(yao)求亦(yi)可(ke)(ke)采(cai)(cai)用(yong)308型電(dian)焊條。
七、物理(li)性能
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的物理性能見表5-31。
八、應用
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的典型應用是高韌性高強度飛機部件,閥門部件等。