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。
沉淀(dian)硬(ying)化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)淀硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)時(shi)效組(zu)織為馬(ma)氏體(ti),耐應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)行為類似于馬(ma)氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。采用(yong)斷裂(lie)力(li)學(xue)的(de)(de)(de)方(fang)法研(yan)究表(biao)明,沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)的(de)(de)(de)臨界(jie)強(qiang)(qiang)度(du)(du)因子隨鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)水平的(de)(de)(de)增高而(er)降低,而(er)且馬(ma)氏體(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)往(wang)往(wang)比半奧氏體(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)斷裂(lie)韌性(xing)和抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)能高得(de)多。過(guo)時(shi)效態的(de)(de)(de)抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)性(xing)能和斷裂(lie)韌性(xing)均比最高強(qiang)(qiang)度(du)(du)時(shi)效態好(hao)。在(zai)(zai)決定(ding)沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(lie)性(xing)能參數中,鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)是一(yi)個(ge)決定(ding)性(xing)作用(yong)的(de)(de)(de)參數。當沉(chen)淀硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)超(chao)過(guo)1035MPa時(shi),在(zai)(zai)海洋大氣中會呈現應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)(kai)裂(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(chen)淀(dian)(dian)硬化不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)一(yi)類含沉(chen)淀(dian)(dian)硬化元素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合金(jin),可以通(tong)過熱處理強化,此類鋼(gang)具(ju)有高強度(du),足夠的韌性(xing)和適宜(yi)的耐(nai)蝕性(xing)。主要應用于(yu)宇(yu)航工業和一(yi)些高技術產(chan)業。