07Cr17Ni7Al、 05Cr17 Ni4Cu4Nb、 05 Cr15 Ni5 Cu4 Nb、07Cr15Ni7 M02AI等沉淀硬化不銹鋼的時效組織為馬氏體,耐應(yīng)力庸蝕行為類似于馬氏體不銹鋼。采用斷裂力學(xué)的方法研究表明,況淀愛化不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂的臨界強(qiáng)度因子隨鋼的強(qiáng)度水平的增 高而隆低,而且馬氏體型不銹鋼往往比半奧氏體型不銹鋼的斷裂韌性和應(yīng)力腐蝕性能高得多.過時效態(tài)的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能和斷裂韌性均比高強(qiáng)度時效態(tài)好。在決定沉淀硬化不銹鋼抗應(yīng)力腐蝕開裂性能參數(shù)中,鋼的屈服強(qiáng)度是一個決定性作用的參數(shù)。當(dāng)沉淀硬化不銹鋼的屈服強(qiáng)度超過1035MPa時,在海洋大氣中會呈現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開裂。
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(dāng)。這是因?yàn)轳R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(tài)比固溶態(tài)的耐蝕性差,在還原性酸(如H2SO4)中耐蝕件較好。07Cr17Ni7AI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(chǔ)上發(fā)展了07Cr15nNi7MoAl、15Cr15Ni5Cu4Nb等沉淀硬化不銹鋼。
沉淀硬化不銹鋼是一類含沉淀硬化元素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻鎳合金,可以通過熱處理強(qiáng)化,此類鋼具有高強(qiáng)度,足夠的韌性和適宜的耐蝕性。主要應(yīng)用于宇航工業(yè)和一些高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
沉淀硬化不銹鋼可區(qū)分為馬氏體、半奧氏體和奧氏體沉淀硬化不銹鋼三種要類型,近年來又出現(xiàn)了鐵素體沉淀硬化不銹鋼。在馬氏體沉淀不銹鋼中,基于馬氏體時效鋼的經(jīng)驗(yàn),近年來出現(xiàn)了馬氏體時效不銹鋼,與前者比較,后者碳含量較低,其強(qiáng)化手段主要是靠金屬間化合物析出,且熱處理簡單。
沉淀硬化不銹鋼的特點(diǎn)如下。
?、俪恋碛不讳P鋼的熱處理工藝復(fù)雜,只有按規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行、嚴(yán)格控制溫度、時間、冷卻速度等參數(shù)才能得 到理想的性能。
②沉淀硬化不銹鋼中沉淀硬化相在沉淀硬化不銹鋼中,經(jīng)時效處理后其主要沉淀硬化相有面心立方結(jié)構(gòu)富銅相,時效相的類型與存在與否和合金成分、熱處理?xiàng)l件相關(guān)。
至目前為止,在世界范圍內(nèi)已有十多個牌號,我國標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 20878-2007)列入十個牌號。
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