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)(1063±15)℃十較低(di)溫(wen)調整處理(li)(760℃)+時(shi)效。時(shi)效溫(wen)度(du)為510℃,若需要(yao)較高(gao)的塑性和韌性,時(shi)效溫(wen)度(du)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(li)(1063±15)℃+冷變(bian)形(xing)十時效(482℃)。
第(di)(2)種(zhong)(zhong)熱(re)處(chu)理制度(du)可以(yi)獲得良好的(de)(de)(de)綜合力(li)學性(xing)能(neng),并且有(you)(you)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)持久強(qiang)度(du),這是(shi)因為采用了較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)調整溫(wen)度(du)和控制了較(jiao)(jiao)低(di)的(de)(de)(de)時效溫(wen)度(du)。第(di)(1)種(zhong)(zhong)熱(re)處(chu)理制度(du)采用較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)時效溫(wen)度(du),有(you)(you)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)塑性(xing)和韌性(xing)。采用第(di)(3)種(zhong)(zhong)熱(re)處(chu)理制度(du)由(you)(you)于綜合應用了馬氏體相變強(qiang)化(hua)、冷作硬化(hua)和沉淀強(qiang)化(hua),可得到最高(gao)(gao)的(de)(de)(de)室溫(wen)和高(gao)(gao)溫(wen)短時強(qiang)度(du),但塑性(xing)和韌性(xing)較(jiao)(jiao)低(di),由(you)(you)于冷變形組織(zhi)穩定性(xing)較(jiao)(jiao)低(di),高(gao)(gao)溫(wen)下持久強(qiang)度(du)下降(jiang)較(jiao)(jiao)迅速(su)。PH15-7Mo鋼由(you)(you)于含(han)有(you)(you)鉬,在高(gao)(gao)溫(wen)下持久強(qiang)度(du)比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)驗研究證(zheng)明,17-7PH和PH15-7Mo鋼在時(shi)效或(huo)加(jia)熱時(shi),相(xiang)界(jie)和晶界(jie)上有(you)碳化物或(huo)其他雜質元素的析出(chu)物,引起鋼的塑性(xing)降低,導(dao)致缺(que)口(kou)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)增高。PH15-7Mo鋼雖加(jia)入2.25%Mo,但并未完(wan)全改善在315~425℃的回火脆性(xing)傾向,在這個(ge)溫(wen)度范(fan)圍長時(shi)間(jian)保溫(wen)仍然會產生缺(que)口(kou)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)。
為克(ke)服17-7PH和PH15-7Mo鋼的(de)上(shang)述缺點,發展了高強度和高韌性的(de)PH14-8Mo鋼,可以在(zai)保持(chi)高比(bi)強度的(de)條件下,兼(jian)有優良的(de)韌性和中溫下的(de)穩定性。

