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,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。
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不銹鋼是一種馬氏體時效硬化不銹鋼,在固溶處理以后,通過簡單的一次時效處理可獲得高的強(qiáng)度、韌性和塑性以及良好的耐蝕性。在一些腐蝕環(huán)境中,它的耐蝕性相當(dāng)于304不銹鋼,而其強(qiáng)度卻是304不銹鋼的3倍,該鋼易于生產(chǎn),有良好的加工制造特性,廣泛應(yīng)用于食品加工設(shè)備、化學(xué)加工設(shè)備及輪船渦輪發(fā)動機(jī)葉片,泵軸、活塞桿、錨等。
一、化學(xué)成分
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不銹鋼的化學(xué)成分見表5-32。
二、 室溫力學(xué)性能
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不銹鋼的室溫力學(xué)性能見表5-33至表5-35。
三、高溫力學(xué)性能
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不銹鋼的高溫力學(xué)性能見表5-36 。
四、耐蝕性
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不銹鋼在鹽霧大氣條件下,具有良好的耐蝕性,在35℃的5%和20%鹽水噴霧試驗中呈現(xiàn)出優(yōu)良的耐銹性和耐點蝕性能。在酸性介質(zhì)中的耐蝕性優(yōu)于Cr13型馬氏體不銹鋼,與0Cr19Ni鋼相當(dāng)(見表5-37)。
五、工藝性能
a. 熱加工
此鋼易于熱加工,加工溫度范圍為900~1260℃,為便于熱加工并獲得細(xì)小晶粒尺寸,最佳加熱溫度為1150~1170℃。
b. 冷加工
鋼的冷加工硬化傾向低(見表5-38),在不進(jìn)行中間退火的情況下能進(jìn)行大變形量冷加工。
c. 熱處理
通常此鋼的固溶退火狀態(tài)交貨,推薦的固溶處理工藝為1024~1052℃×30min水冷。根據(jù)對強(qiáng)度、塑韌性的要求選擇時效硬化工藝。時效處理工藝見表5-39,時效對力學(xué)性能的影響見圖5-10。時效是獲得最終使用性能的關(guān)鍵工序,推薦采用480℃溫度時效,以得到良好的強(qiáng)度和塑韌性配合,大于538℃時效韌性提高但強(qiáng)度下降。0Cr15Ni6MoCuNb的臨界點為:Aa632℃,Ac3707℃,Ms118℃,Mf 38℃。
d. 焊接
此鋼焊前不需預(yù)熱,采用0Cr15Ni6MoCuNb焊材,可使用焊接不銹鋼各種焊接方法進(jìn)行焊接,如要求達(dá)到最佳耐蝕性,應(yīng)進(jìn)行焊后固溶退火處理,釬焊溫度同固溶處理溫度,釬焊料可使用0Cr19Ni9釬焊料。
六、物理性能
0Cr15Ni6MoCuNb、 Custom 450 不銹鋼的物理性能見表5-40。
七、應(yīng)用
0Cr15Ni6MoCuNb、Custom 450 不銹鋼主要用于要求耐蝕不銹性的齒輪、彈簧、緊固件及飛機(jī)和透平部件。