沉淀硬化不銹鋼兼有強度高、耐蝕性好的特點。其耐蝕性不但與化學成分有關,還與熱處理有關,特別是與時效溫度密切相關。微細相的析出或時效反應對耐腐蝕性有害,但能提高鋼的強度和硬度。若進行過時效處理,則對耐蝕性有益,但會降低鋼的強度。
沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼屬于高強度不銹鋼,在工業應用中要特別注意氫裂和應力腐蝕開裂,因為這兩種腐蝕形式對高強度和內部組織特別敏感。
在酸性H2S水溶液中,05Cr17Ni4Cu4Nb馬氏體沉淀硬化不銹鋼和07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化不銹鋼均易發生氫脆,而且對時效溫度十分敏感,如05Cr17Ni4Cu4Nb鋼在317℃時效,易破斷,而在510℃以上溫度時效,則不斷裂。為了改善沉淀硬化不銹鋼的抗氫脆性能,采用較高溫度的時效或過時效是最好的辦法。
07Cr17Ni7Al、05Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr15Ni5Cu4Nb、07Cr15Ni7Mo2Al等沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)時(shi)效組(zu)織為(wei)馬氏體(ti)(ti),耐應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)行(xing)為(wei)類似(si)于馬氏體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。采用斷裂力(li)學的(de)方法研究(jiu)表(biao)明,沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂的(de)臨界強(qiang)(qiang)度(du)(du)因子隨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)水平(ping)的(de)增(zeng)高而降低,而且(qie)馬氏體(ti)(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)往往比(bi)半(ban)奧(ao)氏體(ti)(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)斷裂韌性(xing)和抗應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)(neng)高得多。過時(shi)效態(tai)的(de)抗應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂性(xing)能(neng)(neng)和斷裂韌性(xing)均比(bi)最(zui)高強(qiang)(qiang)度(du)(du)時(shi)效態(tai)好。在決(jue)定(ding)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)抗應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂性(xing)能(neng)(neng)參數中(zhong)(zhong),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)是一個決(jue)定(ding)性(xing)作用的(de)參數。當沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)屈服(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)超(chao)過1035MPa時(shi),在海洋(yang)大氣(qi)中(zhong)(zhong)會呈現應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)開(kai)裂。
典型的馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb的耐蝕性比馬氏體不銹鋼好,與18-8型奧氏體不銹鋼相當。這是因為馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb鋼時效析出富銅相,故在氧化性酸(如HNO3)中的時效態比固溶態的耐蝕性差,在還原性酸(如H2SO4)中耐蝕性較好。07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化鋼的耐腐蝕性接近于05Cr17Ni4Cu4Nb鋼,在氧化性酸中耐蝕性良好,但不能用于H2SO4、HCl等還原性酸。為了改善不銹鋼在還原性酸中的耐蝕性,在鋼中加銅、鉬是有利的,故在此基礎上發展了07Cr15Ni7Mo2Al、05Cr15Ni5Cu4Nb等沉淀硬化不銹鋼。
沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)不銹鋼是(shi)一類含沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)元(yuan)素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合金,可以通過熱處(chu)理強(qiang)化(hua)(hua),此類鋼具有高強(qiang)度,足夠的韌性和適(shi)宜的耐蝕性。主要應用于宇航工業和一些(xie)高技術產業。

