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沉淀硬化不銹鋼 ｜PH stainless steel

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主要類型，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。

產(chǎn)品分類 / 用途

0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH

  0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼是一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼，該鋼易于調(diào)整強(qiáng)度級別，它的強(qiáng)度可通過變動熱處理工藝予以調(diào)整。馬氏體相變和時效處理形成沉淀硬化相是其主要強(qiáng)化手段。由于 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的低碳、高鉻且含銅，故其耐蝕性較Cr13型及9Cr18不銹鋼、1Cr17Ni2馬氏體鋼為好。此外，該鋼衰減性能好，抗腐蝕疲勞及抗水滴沖蝕能力優(yōu)于12％Cr馬氏體鋼，焊接工藝簡便，易于加工制造，但較難進(jìn)行深度冷成型。0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼主要應(yīng)用于既要求具有不銹性又要求耐弱酸、堿、鹽腐蝕的高強(qiáng)度部件。如汽輪機(jī)末級動葉片以及在腐蝕環(huán)境下，工作溫度低于300℃的結(jié)構(gòu)件。



一、化學(xué)成分


0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的化學(xué)成分列于表5-2，在不同標(biāo)準(zhǔn)中，化學(xué)成分有所差別，與美國標(biāo)準(zhǔn)比較，磷低于美國標(biāo)準(zhǔn)水平。


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二、室溫力學(xué)性能


  標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的室溫拉伸情況見表5-3。一些實(shí)測數(shù)據(jù)見表5-4和表5-5。





三、疲勞性能和斷裂韌性


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的疲勞性能見表5-6至表5-8，在不同介質(zhì)和試驗(yàn)條件下的疲勞行為見圖5-2至圖5-4。



 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的疲勞裂紋擴(kuò)展速率見圖 5-5。


圖 5.jpg


  不同時效狀態(tài)的Kic 和 Kiscc 見表 5-9。


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四、高溫力學(xué)性能


 a. 高溫瞬時拉伸性能


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH  銹鋼的高溫瞬時拉伸性能見表5-10、表5-11和圖5-6。


 b. 持久和蠕變性能


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的高溫長時力學(xué)性能見表5-12、表5-13和圖5-7。





五、低溫力學(xué)性能


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的低溫拉伸性能圖5-8。


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六、耐蝕性


 a. 均勻腐蝕


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的均勻腐蝕行為見表5-14、表5-15。


 b. 應(yīng)力腐蝕


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼在硫化氫環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕和鋼的屈服強(qiáng)度的關(guān)系見圖 5-9 。


圖 9.jpg



七、工藝性能


a. 熱加工


  0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的熱加工溫度為1000～1170℃，對于大截面尺寸（≥75mm）或形狀復(fù)雜的部件，熱加工后應(yīng)及時回爐加熱到原熱加工溫度，隨后緩慢冷卻。


b. 熱處理


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的相變臨界點(diǎn)列于表5-16。熱處理制度見表5-17。



  在固溶后鋼獲得A狀態(tài)（馬氏體）后，隨后可進(jìn)行時效處理，亦可以在固溶后采用過時效處理后再重復(fù)固溶，而后熱處理的方式。（0Cr17Ni4Cu4Nb）17-4PH不銹鋼可采用不同的時效處理調(diào)整其強(qiáng)度水平，見圖5-10。



八、物理性能


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的物理性能見表 5-18 。衰減性能見表 5-19 。





九、應(yīng)用


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼為汽輪機(jī)低末級葉片的首選材料，是在腐蝕條件下工作溫度低于300℃的結(jié)構(gòu)材料。此外它是在既要求有不銹性及耐弱酸、堿、鹽腐蝕又要求具有高強(qiáng)度的環(huán)境下工作的部件的主要結(jié)構(gòu)材料。在反應(yīng)堆環(huán)境中主要用于控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)的耐磨、耐蝕的高強(qiáng)度部件。