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)℃十較低溫調(diao)整處理(li)(760℃)+時(shi)效(xiao)(xiao)。時(shi)效(xiao)(xiao)溫度為(wei)510℃,若需要較高的塑性和(he)韌性,時(shi)效(xiao)(xiao)溫度可提高至(zhi)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(1063±15)℃+冷變形十時效(482℃)。
第(di)(di)(2)種熱(re)處理(li)制度(du)可(ke)以獲(huo)得良好(hao)的(de)(de)綜合力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能,并且有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)高(gao)溫(wen)持(chi)久(jiu)強(qiang)(qiang)度(du),這是因為(wei)采用(yong)了(le)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)調整溫(wen)度(du)和控制了(le)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)時效(xiao)溫(wen)度(du)。第(di)(di)(1)種熱(re)處理(li)制度(du)采用(yong)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)時效(xiao)溫(wen)度(du),有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)的(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)(xing)。采用(yong)第(di)(di)(3)種熱(re)處理(li)制度(du)由(you)于(yu)綜合應(ying)用(yong)了(le)馬氏體相變(bian)強(qiang)(qiang)化、冷作硬化和沉淀強(qiang)(qiang)化,可(ke)得到最高(gao)的(de)(de)室溫(wen)和高(gao)溫(wen)短時強(qiang)(qiang)度(du),但塑性(xing)(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)低,由(you)于(yu)冷變(bian)形組織穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)較(jiao)(jiao)低,高(gao)溫(wen)下持(chi)久(jiu)強(qiang)(qiang)度(du)下降(jiang)較(jiao)(jiao)迅速。PH15-7Mo鋼(gang)由(you)于(yu)含有(you)鉬,在高(gao)溫(wen)下持(chi)久(jiu)強(qiang)(qiang)度(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。


試驗(yan)研(yan)究證明,17-7PH和(he)PH15-7Mo鋼(gang)在(zai)時(shi)效或加(jia)熱時(shi),相界和(he)晶界上有碳化物或其他雜質元素的析(xi)出物,引(yin)起鋼(gang)的塑(su)性(xing)降(jiang)低,導致缺(que)口(kou)敏感性(xing)增高。PH15-7Mo鋼(gang)雖加(jia)入2.25%Mo,但并(bing)未完(wan)全(quan)改善在(zai)315~425℃的回火(huo)脆性(xing)傾(qing)向(xiang),在(zai)這(zhe)個溫度范圍(wei)長時(shi)間保溫仍然會產生缺(que)口(kou)敏感性(xing)。
為克(ke)服(fu)17-7PH和PH15-7Mo鋼的上述缺點,發展了高強(qiang)度(du)和高韌性的PH14-8Mo鋼,可以(yi)在(zai)保持高比強(qiang)度(du)的條(tiao)件下,兼有優(you)良的韌性和中溫下的穩定性。

