試驗研究證明,17-7PH和PH15-7Mo鋼在時效或加熱時,相界和晶界上有碳化物或其他雜質元素的析出物,引起鋼的塑性降低,導致缺口敏感性增高。PH15-7Mo鋼雖加入2.25%Mo,但并未完全改善在315~425℃的回火脆性傾向,在這個溫度范圍長時間保溫仍然會產生缺口敏感性。
為克服17-7PH和PH15-7Mo鋼的(de)上述缺點,發(fa)展了(le)高強度和高韌性(xing)的(de)PH14-8Mo鋼,可以(yi)在保持高比強度的(de)條件(jian)下,兼有(you)優(you)良的(de)韌性(xing)和中溫下的(de)穩定性(xing)。
PH14-8Mo 不(bu)銹鋼(gang)保(bao)持(chi)了(le)與PH15-7Mo鋼(gang)相同的Mo和Al含量(liang)。Mo可以保(bao)持(chi)鋼(gang)的回火抗力和熱(re)穩定性,Al是主要的時(shi)效硬(ying)化元素,用以獲(huo)得高的強度。獲(huo)得高韌性的基本方法,一(yi)是降低(di)碳(tan)含量(liang),減少晶(jing)間網狀碳(tan)化物的析(xi)(xi)出,二是降低(di)硫(liu)、磷雜質含量(liang)(S含量(liang)不(bu)大(da)(da)于(yu)0.01%、P含量(liang)不(bu)大(da)(da)于(yu)0.015%)。由于(yu)成分上嚴格控制(zhi),在(zai)PH14-8Mo鋼(gang)中相界和晶(jing)界不(bu)存在(zai)碳(tan)化物的析(xi)(xi)出或雜質元素的富集。這樣鋼(gang)的缺口敏感性和斷裂韌性大(da)(da)大(da)(da)改(gai)善(shan)。PH14-8Mo鋼(gang)還略降低(di)Cr含量(liang),略增(zeng)加Ni含量(liang)。PH14-8Mo鋼(gang)抗應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的能力比PH15-7Mo 及(ji)其(qi)他一(yi)些半奧(ao)氏體沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼(gang)優越很多(duo)。
PH14-8Mo 不銹鋼的固溶(退火)工藝為加熱至975~1000℃,空冷。固溶狀態的力學性能為:σb=870MPa、σ0.2=380MPa、δ4=25%。在固溶狀態下,鋼的強度,特別是屈服強度低,有利于成形和加工。
鋼的硬化工藝(SRH)為:固溶處理(930℃×1h-78℃×8h)+空冷)十冷處理(-78℃×8h)+時效(500℃×500℃x1h空冷)。該鋼固溶處理狀態下,組織中有92%的γ相和8%的δ相,經-78℃冷處理和時效后的組織為80%回火馬氏體+8%δ相+12%γ相,沉淀相為NiAl相,晶界和相界上基本上不存在碳化物和其他沉淀相。該鋼在硬化狀態下,具有與PH15-7Mo鋼相當的高強度和更好的韌性,在350℃×1000h保持后,韌性降低很少或不降低,而PH15-7Mo鋼卻顯著降低。該鋼在-78~340℃區間,具有較高的強度和缺口強度性能。