沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是一類含沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵(tie)鉻鎳(nie)合(he)金,可(ke)以通過(guo)熱處理強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua),此類鋼(gang)具(ju)有高強(qiang)度、足夠的韌性和適(shi)宜的耐(nai)蝕性。主(zhu)要應用于宇航工業(ye)和一些高技術產業(ye)。 沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)可(ke)區分為馬氏(shi)(shi)體(ti)、半奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)和奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)三種(zhong)主(zhu)要類型,近年來(lai)又出現了鐵(tie)素(su)體(ti)沉(chen)淀硬(ying)化(hua)(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。在馬氏(shi)(shi)體(ti)沉(chen)淀不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中,基于馬氏(shi)(shi)體(ti)時效鋼(gang)的經(jing)驗,近年來(lai)出現了馬氏(shi)(shi)體(ti)時效不銹(xiu)(xiu)鋼(gang),與前者(zhe)比較,后者(zhe)碳含量較低,其強(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)手段主(zhu)要是靠金屬(shu)間(jian)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物析出,且熱處理簡單(dan)。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼是一種采用生成金屬間化合物Ni3(Al、Ti)、Ni3(TiAl)強化的奧氏體沉淀硬化不銹鋼。此鋼主要用于小于705℃的工作環境下,要求具有高強度和優良耐蝕性的部件或設備。0Cr15Ni25MoTiA1VB鋼具有高的缺口強度,超過與之可比的任何商業合金。在溫度低于980℃的抗氧化性能相當于310S不(bu)銹鋼。在時效條件下,此鋼的屈服強度水平可達600MPa。
一(yi)、化學成分(fen)
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹鋼的化學成分(fen)見表5-115。
二、室溫力(li)學性能
標(biao)準所規定的室溫力學(xue)性能指標(biao)見表(biao)5-116。
不同熱處理(li)狀(zhuang)態的0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼的典型(xing)室溫力學性(xing)能見(jian)表5-117。
淬(cui)火的(de)冷卻速(su)度對經時效的(de)0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)室溫(wen)力學性能的(de)影響見表(biao)5-118。
鋼的沖擊性(xing)能(neng)和溫(wen)度之間的關系(xi)見表5-119。
三、疲勞和斷(duan)裂韌性
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)疲勞(lao)裂紋擴展速(su)率(lv)見圖5-32。
用J- 積分方法獲得的斷裂韌性見表 5-120 。
四、高溫(wen)力學性能
Φ22mm棒材,經(jing)980℃×1h油淬后,再經(jing)718℃時效(xiao)16小時后空冷的0Cr15-Ni25MoTiA1VB的高溫瞬時拉伸性能(neng)見(jian)(jian)表(biao)5-121。薄板的高溫拉伸性能(neng)見(jian)(jian)圖5-33。淬火冷卻速度對鋼的高溫拉伸性能(neng)的影響見(jian)(jian)表(biao)5-122。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的高溫缺口強度見圖5-34。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不(bu)銹(xiu)鋼的(de)高(gao)溫(wen)承載(zai)(bearing)強(qiang)度(du)以及(ji)高(gao)溫(wen)時(shi)效(xiao)對承載(zai)(bearing)強(qiang)度(du)的(de)影響見圖(tu)5-35和圖(tu)5-36。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼的(de)高溫疲勞性能見(jian)表 5-123 。裂紋(wen)擴(kuo)展速率見(jian)圖(tu)(tu) 5-32 和 圖(tu)(tu) 5-37 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的(de)持(chi)久強度見圖 5-38 。
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼(gang)不銹鋼(gang)的蠕變行為見表 5-124 和 圖(tu) 5-39至圖(tu) 5-41 。
不同(tong)熱(re)處理(li)狀態的0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的高溫硬度(du)見表(biao) 5-125 和 表(biao) 5-126 。
五(wu)、耐蝕性
0Cr15Ni25MoTiA1VB、 A-286 不銹鋼鋼的耐蝕性優于0Cr15Ni17Mo2A1,在還原性酸性介質中接近于316不銹鋼。在航空發動機的服役環境,在直到704℃的條件均具有優異的耐蝕性。其抗氧性能相當于310S不銹鋼。
六、工藝性能
a. 熱加工
鋼的熱加工溫度范圍為927~1121℃,最佳熱變形溫度為1038~1120℃,其變形抗力稍大于18-8型奧氏體不銹鋼。
b. 冷加工
在固溶處(chu)理(li)狀態下,0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼(gang)可以進(jin)行滿(man)意的冷加工和冷成形,但較(jiao)316不銹鋼(gang) 和310S不銹鋼(gang)硬,加工硬化速度亦較(jiao)快。
c. 熱處(chu)理(li)
此鋼(gang)可采用兩種(zhong)固溶處理(li)制度,時(shi)(shi)效處理(li)溫(wen)度為(wei)704~730℃時(shi)(shi)效時(shi)(shi)間為(wei)12~18h。
①. 900℃×(1-2)h,水(shui)冷或油冷+730℃×16h,空(kong)冷。
②. 980℃×(1-2)h,水冷(leng)或油冷(leng)+730℃×16h,空冷(leng)。
前者熱處理狀態可獲(huo)得最(zui)好的強度,后者可獲(huo)得最(zui)好的塑韌(ren)性和較高的硬度。
d. 焊接
此鋼易于進行(xing)手工電(dian)弧和惰性氣體保護電(dian)弧焊,推薦(jian)在固溶處理條件下進行(xing)焊接操作。
七、物理(li)性能
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼的物理(li)性(xing)能見表5-127,表5-128和圖5-42、圖5-43。
八、應(ying)用
0Cr15Ni25MoTiA1VB、A-286 不銹鋼注意(yi)應用于宇航工業高溫(wen)耐蝕(shi)部(bu)件(jian),如發動機轉輪(lun)、葉(xie)片、骨架(jia)、加力燃燒室(shi)部(bu)件(jian)和螺栓等。