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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,可以通過熱處理強化,此類鋼具有高強度、足夠的韌性和適宜的耐蝕性。主要應用于宇航工業和一些高技術產業。 沉淀硬化不銹鋼可區分為馬氏體、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驗,近年來出現了馬氏體時效不銹鋼,與前者比較,后者碳含量較低,其強化手段主要是靠金屬間化合物析出,且熱處理簡單。

產品分類 / 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,該鋼易于調整強度級別,它的強度可通過變動熱處理工藝予以調整。馬氏體相變和時效處理形成沉淀硬化相是其主要強化手段。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于12%Cr馬氏體鋼,焊接工藝簡便,易于加工制造,但較難進行深度冷成型。0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼主要應用于既要求具有不銹性又要求耐弱酸、堿、鹽腐蝕的高強度部件。如汽輪機末級動葉片以及在腐蝕環境下,工作溫度低于300℃的結構件。



一、化學成分


0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的化學成分列于表5-2,在不同標準中,化學成分有所差別,與美國標準比較,磷低于美國標準水平。


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二、室溫力學性能


  標準中規定的 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼的室溫拉伸情況見表5-3。一些實測數據見表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,在不同介質和試驗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展速率見圖 5-5。


圖 5.jpg


  不同時效狀態的Kic 和 Kiscc 見表 5-9。


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四、高溫力學性能


 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性能見表5-12、表5-13和圖5-7。





五、低溫力學性能


 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. 應力腐蝕


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼在硫化氫環境中的應力腐蝕和鋼的屈服強度的關系見圖 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)或形狀復雜的部件,熱加工后應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列于表5-16。熱處理制度見表5-17。



  在固溶后鋼獲得A狀態(馬氏體)后,隨后可進行時效處理,亦可以在固溶后采用過時效處理后再重復固溶,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整其強度水平,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、應用


 0Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb、17-4PH 不銹鋼為汽輪機低末級葉片的首選材料,是在腐蝕條件下工作溫度低于300℃的結構材料。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度的環境下工作的部件的主要結構材料。在反應堆環境中主要用于控制棒驅動機構的耐磨、耐蝕的高強度部件。



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