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。
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不锈钢是一种马氏体时效硬化不锈钢,在固溶处理以后,通过简单的一次时效处理可获得高的强度、韧性和塑性以及良好的耐蚀性。在一些腐蚀环境中,它的耐蚀性相当于304不锈钢,而其强度却是304不锈钢的3倍,该钢易于生产,有良好的加工制造特性,广泛应用于食品加工设备、化学加工设备及轮船涡轮发动机叶片,泵轴、活塞杆、锚等。
一、化学成分
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不锈钢的化学成分见表5-32。
二、 室温力学性能
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不锈钢的室温力学性能见表5-33至表5-35。
三、高温力学性能
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不锈钢的高温力学性能见表5-36 。
四、耐蚀性
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不锈钢在盐雾大气条件下,具有良好的耐蚀性,在35℃的5%和20%盐水喷雾试验中呈现出优良的耐锈性和耐点蚀性能。在酸性介质中的耐蚀性优于Cr13型马氏体不锈钢,与0Cr19Ni钢相当(见表5-37)。
五、工艺性能
a. 热加工
此钢易于热加工,加工温度范围为900~1260℃,为便于热加工并获得细小晶粒尺寸,最佳加热温度为1150~1170℃。
b. 冷加工
钢的冷加工硬化倾向低(见表5-38),在不进行中间退火的情况下能进行大变形量冷加工。
c. 热处理
通常此钢的固溶退火状态交货,推荐的固溶处理工艺为1024~1052℃×30min水冷。根据对强度、塑韧性的要求选择时效硬化工艺。时效处理工艺见表5-39,时效对力学性能的影响见图5-10。时效是获得最终使用性能的关键工序,推荐采用480℃温度时效,以得到良好的强度和塑韧性配合,大于538℃时效韧性提高但强度下降。0Cr15Ni6MoCuNb的临界点为:Aa632℃,Ac3707℃,Ms118℃,Mf 38℃。
d. 焊接
此钢焊前不需预热,采用0Cr15Ni6MoCuNb焊材,可使用焊接不锈钢各种焊接方法进行焊接,如要求达到最佳耐蚀性,应进行焊后固溶退火处理,钎焊温度同固溶处理温度,钎焊料可使用0Cr19Ni9钎焊料。
六、物理性能
0Cr15Ni6MoCuNb、 Custom 450 不锈钢的物理性能见表5-40。
七、应用
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不锈钢主要用于要求耐蚀不锈性的齿轮、弹簧、紧固件及飞机和透平部件。