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

04Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo、0Cr13Ni8Mo2Al

  04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢是一种采用双真空冶炼的高强度马氏体沉淀硬化不锈钢。此钢的突出特点是除高的强度外,尚具有优良的断裂韧性,良好的横向力学性能和在海洋环境中的耐应力腐蚀性能。为准确控制合金成分,减少钢中气体含量,提高钢的纯洁度,在生产中应采用VIM+VAR双真空冶炼工艺。由于钢的良好综合性能,已广泛应用于宇航、核反应堆和石油化工等领域,如冷顶镦和机加工紧固件,飞机部件,反应堆部件以及石油化工装备。


一、化学成分


  04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢的化学成分见表5-51。


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二、室温力学性能


  04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢的室温力学性能标准规定值和实测值分别见表 5-52 和 表 5-53。


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三、疲劳和断裂韧性


  04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢的轴向疲劳性能和裂纹扩展速率分别见图 5-12 和 图 5-13 。紧凑试样的断裂韧性数据见表 5-54 。



四、高温力学性能


  H1000 状态的 0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢的高温瞬时拉伸性能见表5-55。


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五、耐蚀性


  04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢的耐蚀性优于1Cr13和1Cr17Ni2马氏体不锈钢,在某些环境下低于05Cr17Ni4Cu4Nb。同其他沉淀硬化不锈钢一样,在完全硬化状态其耐蚀性最佳。尽管在苛刻试验条件下,此钢在低于565℃的各种温度时效下对氢脆有些敏感,但在实际使用中氢脆破裂事故却很少见。在595℃以上温度时效对氢致裂纹是免役的。此外,在595℃或高于此温度时效,它具有最佳的耐硫化物应力腐蚀破裂性能。在3.5%NaCl中的应力腐蚀门槛值见表5-56。


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六、工艺性能


 a. 热加工 


   04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢的最佳锻造加工温度范围为1170~1205℃。为获得细化的晶粒组织,在1040℃以下应具有大于50%的变形量。


  b. 冷加工 


  04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、 PH13-8Mo 不锈钢可以进行冷轧、冷拔的冷加工操作,不会遇到困难。


  c. 热处理 


   热处理的加热炉气氛应予以控制,以免引起脱碳和渗碳。钢的固溶处理和时效处理工艺见表5-57。535℃时效可以获得强度、韧性和耐应力腐蚀性能的最佳配合。为便于大变形量冷成型和提供最佳机械加工性能,推荐采用过时效处理,即760℃×2h空冷,然后再加热到620℃×4h空冷,此状态称H1150-M。时效时间对钢的室温力学性能的影响参见图5-10。


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  d. 焊接


  此钢可以在A状态和任何时效条件下焊接,不需焊前预热,通常以TIG工艺最佳。对于<6mm薄截面材料,焊后不必进行固溶退火即可进行时效处理。对于厚截面材料,在经多道次焊接的条件下,在时效前应进行焊后固溶处理。


七、物理性能


  04Cr13Ni8Mo2Al、0Cr13Ni8Mo2Al、PH13-8Mo 不锈钢的物理性能见表5-58和表5-59。