沉淀硬化不锈钢 |PH stainless steel

沉淀硬化不锈钢是一类含沉淀硬化元素(Cu、Al、Ti、Nb)的铁铬镍合金,可以通过热处理强化,此类钢具有高强度、足够的韧性和适宜的耐蚀性。主要应用于宇航工业和一些高技术产业。 沉淀硬化不锈钢可区分为马氏体、半奥氏体和奥氏体沉淀硬化不锈钢三种主要类型,近年来又出现了铁素体沉淀硬化不锈钢。在马氏体沉淀不锈钢中,基于马氏体时效钢的经验,近年来出现了马氏体时效不锈钢,与前者比较,后者碳含量较低,其强化手段主要是靠金属间化合物析出,且热处理简单。

产品分类 / 用途

07Cr17Ni7Al、17-7PH、0Cr17Ni7Al


  07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢是一种半奥氏体沉淀硬化不锈钢。此钢具有良好冶金和制造加工工艺性能。由于钢的成分接近于18-8型奥氏体不锈钢,因此在固溶状态下仍保留奥氏体组织,便于加工成形,此时的组织处于亚稳定状态,随后经调整处理和时效可获得所需强度和韧性,其强度水平可达1600MPa。钢中含有17%Cr并含有大量的Ni,使其具有足够的耐蚀性和不锈性,大体上相当和接近于18-8型不锈钢的水平。(0Cr17Ni7Al) 17-7PH 不锈钢可用于350℃以下长期工作的不锈钢结构件、容器、管道、弹簧、膜片等。鉴于该钢热处理工艺复杂,在全世界范围内有被马氏体时效不锈钢取代的趋势,但目前仍具有广泛应用的领域。


 旧国标:0Cr17Ni7Al   新国标:07Cr17Ni7Al  美标:S17700、631、17-7PH



一、化学成分


 07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的化学成分见表5-66。


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二、室温力学性能


  不同标准所规定的 07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的室温力学性能标准见表5-67。


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  07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的室温力学性能见表 5-68,热处理制度对其室温力学性能的影响见图 5-15至5-18 。


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三、疲劳和断裂韧性


  07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的疲劳性能见表5-69。断裂韧性和应力腐蚀门槛值见表5-70。


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四、高温力学性能 


 07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢高温瞬时拉伸性能见表 5-71 。


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 钢的持久强度和蠕变强度见表 5-72 。


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五、低温力学性能


 07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的低温冲击和拉伸性能见图5-19和图5-20。


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六、耐蚀性


  07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的耐蚀性介于18-8钢和马氏体不锈钢之间,一些耐蚀性数据见表5-73,耐应力腐蚀性能见表5-70。


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七、工艺性能


 a. 热加工 


   最高加热温度1150℃,钢坯或钢锭装炉温度不应高于600℃,开始热加工温度1100℃,终加工温度≥950℃,冷却方式为空冷。


 b. 冷加工 


 07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的加工硬化倾向较大,在冷轧、冷拉拔或冲压时,宜采用少道次大变形量并增加固溶处理道次。


 c. 热处理 


  此钢热处理工艺较复杂,可参照图5-41执行。根据实际需求,可灵活选择热处理工艺,以达到对强度和韧性的要求。


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  对于薄壁零件,如壳体、筒体等宜采用TH1050工艺,因为这种工艺不需要将已成形的零部件进行高温调整处理,从而避免了部件的氧化和变形。


  对于棒材宜选用RH950工艺,使其可获得强度和韧性的最佳配合。


  弹性元件采用CH900为宜,此工艺比较简单,利用冷拔或冷扎产品进行成形加工,而后进行低温时效,即可获得满意的产品性能水平。


  为了降低缺口敏感性和改善钢的耐应力腐蚀性能,可采用过时效处理工艺,尽管强度水平有所降低,但综合性能得到提高。


 d. 焊接 


 07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢可进行电弧焊或电阻焊,惰性气体保护焊是最佳工艺方法,可避免氧化和减少铝的烧损,以利提高接头效率。该钢通常在固溶状态下焊接,焊前不必预热,但焊后最好固溶处理,而后按实际需求进行处理。焊缝强度可达到基体强度的94%~100%(见表5-74),充填金属同母材。此钢亦可进行钎焊,焊料为银一锂,在900~940℃氩气下进行焊接,焊后进行时效处理。


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八、物理性能


 07Cr17Ni7Al、17-7PH 不锈钢的物理性能见表 5-75 。


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九、应用


  在航空工业中用于中温承力件,发动机反推装置构件,阀膜及不锈弹性元件。此外在国外广泛应用航空薄壁结构件、各种容器、导管、阀膜、船轴及压气机盘。在其他领域主要用于不锈、耐蚀高强度结构件,容器,轴类,弹簧等。