沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)一類(lei)含(han)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻鎳(nie)合(he)金(jin),可(ke)以通過熱(re)處理強(qiang)化(hua),此(ci)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有高(gao)強(qiang)度、足夠的(de)韌(ren)性(xing)和(he)適(shi)宜的(de)耐蝕性(xing)。主(zhu)(zhu)要應用(yong)于(yu)宇航工業和(he)一些高(gao)技術產業。 沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)區分為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)、半奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)和(he)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)三(san)種(zhong)主(zhu)(zhu)要類(lei)型,近年來(lai)又出現了鐵素體(ti)(ti)沉(chen)淀硬(ying)(ying)化(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。在(zai)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)沉(chen)淀不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中,基于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)經驗(yan),近年來(lai)出現了馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)時(shi)效(xiao)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),與前者比較,后者碳(tan)含(han)量較低(di),其強(qiang)化(hua)手(shou)段主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)靠金(jin)屬間化(hua)合(he)物析出,且熱(re)處理簡(jian)單。
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼是在(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼基礎上發展的馬氏體沉淀硬化不銹鋼。鋼中的銅、鉻含量較后者調低,鎳含量稍許提高。此鋼除具有高強度外,其突出優點是具有高的橫向韌性及良好的可鍛性能。0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的耐蝕性相當于(0Cr17Ni4Cu4Nb)17-4PH不銹鋼。此鋼主要應用于要求具有高強度、良好韌性、又要求具有優良耐蝕性的服役環境,如高強度鍛件、高壓系統閥門部件、飛機部件等。
一(yi)、化(hua)學成分
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的化學成分見表5-20。
二(er)、室(shi)溫力學(xue)性能(neng)
技術標(biao)準(zhun)中(zhong)所(suo)規定的室(shi)溫(wen)力學性(xing)能見表5-21。一些(xie)實測數據見表5-22至表5-25。溫(wen)度對其沖擊(ji)性(xing)能的影響見表5-26。
三、疲勞和(he)斷裂韌性
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的疲勞裂紋擴展速率見圖5-5。鋼的斷裂韌性和在室溫NaCl溶液中應力腐蝕門檻值分別見表5-27和表5-28。
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的固溶處理為1040℃奧氏體化,空冷。
四、高溫力學(xue)性能
不(bu)(bu)同熱處(chu)理狀態的0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不(bu)(bu)銹鋼的高溫瞬時拉伸性能見(jian)表(biao)5-29。
五、耐蝕性
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的耐蝕性優于1Cr13和1Cr17Ni2,與0Cr17Ni4Cu4Nb相當,在H900狀態鋼的耐蝕性最佳,在A狀態或在≥523℃時效狀態,此鋼具有良好的耐海洋大氣的應力腐蝕性能。在飽和H2S中的應力腐蝕行為見圖5-9。
六(liu)、工藝性能
a. 熱加工
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不(bu)銹鋼的熱加工(gong)溫度范圍(wei)為(wei)1000~1205℃,適(shi)宜的熱加工(gong)溫度為(wei)1175~1205℃。此鋼不(bu)含鐵素(su)體,可以頂鍛(duan)鐓粗和展平鍛(duan)造。鍛(duan)后應快冷(leng)到30℃以下(xia)。
b. 熱處(chu)理
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的熱(re)處理規范見表(biao)5-30。
此鋼可在(zai)565℃進(jin)行氣體氮化(hua),提高其抗咬死性能和耐(nai)磨性能,但(dan)對耐(nai)蝕性不利。
c. 焊接
0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不(bu)銹(xiu)鋼可以(yi)成功進行焊(han)(han)接,可采(cai)用惰性(xing)氣體保護焊(han)(han)和(he)電阻(zu)焊(han)(han),不(bu)宜采(cai)用氧炔(gui)焊(han)(han)。要求與母材等強度應采(cai)用W17-4PH焊(han)(han)條(tiao),如無(wu)此要求亦可采(cai)用308型電焊(han)(han)條(tiao)。
七、物理性能
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的物理性能見表5-31。
八(ba)、應(ying)用(yong)
05Cr15Ni5Cu4Nb、0Cr15Ni5Cu3Nb、15-5PH 不銹鋼的典型應用是高韌性高強度飛機部件,閥門部件等。