沉淀硬化不(bu)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。
沉淀硬(ying)化(hua)不(bu)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(ying)(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)效組織為馬氏體(ti),耐應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)行為類似于馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。采(cai)用斷(duan)裂(lie)(lie)力(li)(li)學的(de)(de)(de)方法研究表明,沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)臨界強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)因子隨鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)水平的(de)(de)(de)增高而(er)降低(di),而(er)且馬氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)往(wang)往(wang)比半奧氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)韌(ren)性(xing)和(he)抗(kang)(kang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)高得多。過時(shi)(shi)效態的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂(lie)(lie)性(xing)能(neng)和(he)斷(duan)裂(lie)(lie)韌(ren)性(xing)均比最高強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)時(shi)(shi)效態好(hao)。在(zai)決(jue)定(ding)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)抗(kang)(kang)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂(lie)(lie)性(xing)能(neng)參(can)數(shu)中(zhong),鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)是一(yi)個決(jue)定(ding)性(xing)作用的(de)(de)(de)參(can)數(shu)。當沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬(ying)(ying)化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)超過1035MPa時(shi)(shi),在(zai)海洋大氣中(zhong)會呈現應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂(lie)(lie)。
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。
沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼是一(yi)(yi)類(lei)含沉淀(dian)硬化元(yuan)素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)(de)鐵鉻鎳合金,可(ke)以通(tong)過熱處理(li)強化,此類(lei)鋼具有高強度,足夠的(de)(de)韌(ren)性和適宜的(de)(de)耐蝕性。主要應(ying)用于(yu)宇航工(gong)業(ye)和一(yi)(yi)些高技(ji)術產業(ye)。

