沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)一(yi)類含沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵(tie)鉻(ge)鎳合金,可以通過熱(re)處(chu)理強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua),此類鋼(gang)(gang)(gang)具有高強(qiang)度(du)、足夠的(de)韌性和適宜(yi)的(de)耐蝕性。主要(yao)(yao)應用于宇航工(gong)業和一(yi)些高技術產業。 沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可區分為馬氏(shi)體(ti)、半奧氏(shi)體(ti)和奧氏(shi)體(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)三種主要(yao)(yao)類型,近(jin)年(nian)來(lai)又出(chu)現了鐵(tie)素(su)體(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在馬氏(shi)體(ti)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中,基于馬氏(shi)體(ti)時效(xiao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)經驗,近(jin)年(nian)來(lai)出(chu)現了馬氏(shi)體(ti)時效(xiao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),與前者比較,后者碳(tan)含量較低,其強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)手段(duan)主要(yao)(yao)是(shi)靠金屬間化(hua)(hua)(hua)(hua)合物析出(chu),且熱(re)處(chu)理簡單。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼是一種采用生成金屬間化合物Ni3(Al、Ti)、Ni3(TiAl)強化的奧氏體沉淀硬化不銹鋼。此鋼主要用于小于705℃的工作環境下,要求具有高強度和優良耐蝕性的部件或設備。0Cr15Ni25MoTiA1VB鋼具有高的缺口強度,超過與之可比的任何商業合金。在溫度低于980℃的抗氧化性能相當于310S不銹鋼。在時效條件下,此鋼的屈服強度水平可達600MPa。
一、化學成(cheng)分
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼(gang)的化(hua)學成(cheng)分見表5-115。
二、室溫力學性能
標(biao)準所規(gui)定的室溫(wen)力學性(xing)能指(zhi)標(biao)見表5-116。
不同熱處理(li)狀態的(de)0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼的(de)典型室溫(wen)力學性能見表5-117。
淬火的(de)(de)(de)冷卻(que)速度(du)對經時(shi)效的(de)(de)(de)0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)(de)(de)室溫力(li)學性能的(de)(de)(de)影響(xiang)見表5-118。
鋼的沖擊性能和溫(wen)度之間的關(guan)系見(jian)表5-119。
三、疲(pi)勞(lao)和斷裂(lie)韌性(xing)
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)疲勞裂(lie)紋擴展速(su)率見圖5-32。
用J- 積分方法獲得的斷(duan)裂韌性(xing)見表 5-120 。
四(si)、高溫力學(xue)性(xing)能
Φ22mm棒材(cai),經(jing)980℃×1h油淬(cui)后,再(zai)經(jing)718℃時(shi)效16小(xiao)時(shi)后空冷的(de)0Cr15-Ni25MoTiA1VB的(de)高(gao)溫(wen)瞬時(shi)拉(la)伸(shen)性(xing)能(neng)見(jian)表5-121。薄板(ban)的(de)高(gao)溫(wen)拉(la)伸(shen)性(xing)能(neng)見(jian)圖(tu)5-33。淬(cui)火冷卻速度對鋼的(de)高(gao)溫(wen)拉(la)伸(shen)性(xing)能(neng)的(de)影響見(jian)表5-122。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹鋼的高溫(wen)缺(que)口(kou)強(qiang)度見(jian)圖5-34。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼的高溫承載(bearing)強度以及高溫時效(xiao)對承載(bearing)強度的影(ying)響見圖5-35和圖5-36。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼的高溫疲勞性能見(jian)表 5-123 。裂紋擴展速率(lv)見(jian)圖 5-32 和(he) 圖 5-37 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼的持久強度(du)見圖 5-38 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)銹(xiu)鋼的蠕變行為見表 5-124 和 圖 5-39至圖 5-41 。
不同(tong)熱(re)處理(li)狀態的(de)0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)高(gao)溫硬度見表 5-125 和 表 5-126 。
五、耐蝕性
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼鋼的耐蝕性優于0Cr15Ni17Mo2A1,在還原性酸性介質中接近于316不(bu)銹鋼。在航空發動機的服役環境,在直到704℃的條件均具有優異的耐蝕性。其抗氧性能相當于310S不銹鋼。
六(liu)、工藝性(xing)能(neng)
a. 熱加工
鋼的熱加工溫度范圍為927~1121℃,最佳熱變形溫度為1038~1120℃,其變形抗力稍大于18-8型奧氏體不銹鋼。
b. 冷加工
在(zai)固(gu)溶處理狀態下,0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)以(yi)進行滿(man)意的冷(leng)加(jia)工和冷(leng)成形(xing),但較(jiao)316不銹(xiu)鋼(gang) 和310S不銹(xiu)鋼(gang)硬(ying),加(jia)工硬(ying)化速度(du)亦(yi)較(jiao)快。
c. 熱處(chu)理
此鋼可采用兩種(zhong)固溶處(chu)理制度(du),時效處(chu)理溫度(du)為704~730℃時效時間為12~18h。
①. 900℃×(1-2)h,水冷(leng)或(huo)油冷(leng)+730℃×16h,空冷(leng)。
②. 980℃×(1-2)h,水冷(leng)或油冷(leng)+730℃×16h,空冷(leng)。
前(qian)者熱處理(li)狀態可(ke)獲(huo)得最(zui)好(hao)的(de)強度,后者可(ke)獲(huo)得最(zui)好(hao)的(de)塑韌性和(he)較高(gao)的(de)硬度。
d. 焊接
此(ci)鋼易于進行(xing)(xing)手工電弧(hu)和惰(duo)性氣體保護電弧(hu)焊,推薦在固溶(rong)處理條件(jian)下進行(xing)(xing)焊接操作。
七、物(wu)理(li)性(xing)能
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹鋼的(de)物理性(xing)能見表5-127,表5-128和圖5-42、圖5-43。
八、應用
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹(xiu)鋼注意應用于宇航工業高溫耐蝕(shi)部件,如發動(dong)機轉輪、葉片、骨架、加力燃燒室部件和螺栓等。