沉淀硬化不(bu)銹鋼兼有強度高、耐蝕性好的特點。其耐蝕性不但與化學成分有關,還與熱處理有關,特別是與時效溫度密切相關。微細相的析出或時效反應對耐腐蝕性有害,但能提高鋼的強度和硬度。若進行過時效處理,則對耐蝕性有益,但會降低鋼的強度。
沉淀硬化不銹鋼(gang)屬于高強度不銹鋼,在工業應用中要特別注意氫裂和應力腐蝕開裂,因為這兩種腐蝕形式對高強度和內部組織特別敏感。
在酸性H2S水溶液中,05Cr17Ni4Cu4Nb馬氏體沉淀硬化不銹鋼和07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化不銹鋼均易發生氫脆,而且對時效溫度十分敏感,如05Cr17Ni4Cu4Nb鋼在317℃時效,易破斷,而在510℃以上溫度時效,則不斷裂。為了改善沉淀硬化不銹鋼的抗氫脆性能,采用較高溫度的時效或過時效是最好的辦法。
07Cr17Ni7Al、05Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr15Ni5Cu4Nb、07Cr15Ni7Mo2Al等沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)時效組織為(wei)(wei)馬氏體,耐應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕行為(wei)(wei)類似于馬氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。采用斷裂(lie)(lie)力(li)(li)(li)學的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)研究表明,沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕開裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)臨界(jie)強度(du)因子隨鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)水平的(de)(de)(de)(de)(de)增高而(er)降低(di),而(er)且馬氏體型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)往往比(bi)半奧氏體型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)斷裂(lie)(lie)韌性(xing)和抗應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕性(xing)能高得多。過(guo)時效態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)抗應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕開裂(lie)(lie)性(xing)能和斷裂(lie)(lie)韌性(xing)均比(bi)最高強度(du)時效態(tai)(tai)好。在決定(ding)(ding)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)抗應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕開裂(lie)(lie)性(xing)能參數中,鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)屈服強度(du)是一個決定(ding)(ding)性(xing)作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)(de)參數。當(dang)沉(chen)(chen)淀(dian)(dian)硬化不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)屈服強度(du)超過(guo)1035MPa時,在海洋大氣中會呈現應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕開裂(lie)(lie)。
典型的馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb的耐蝕性比馬氏體不銹鋼好,與18-8型奧氏體不銹鋼相當。這是因為馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb鋼時效析出富銅相,故在氧化性酸(如HNO3)中的時效態比固溶態的耐蝕性差,在還原性酸(如H2SO4)中耐蝕性較好。07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化鋼的耐腐蝕性接近于05Cr17Ni4Cu4Nb鋼,在氧化性酸中耐蝕性良好,但不能用于H2SO4、HCl等還原性酸。為了改善不銹鋼在還原性酸中的耐蝕性,在鋼中加銅、鉬是有利的,故在此基礎上發展了07Cr15Ni7Mo2Al、05Cr15Ni5Cu4Nb等沉淀硬化不銹鋼。
沉(chen)淀(dian)硬化(hua)不銹鋼是一(yi)(yi)類(lei)含沉(chen)淀(dian)硬化(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)(de)鐵鉻鎳合金,可以通過熱處(chu)理強化(hua),此類(lei)鋼具(ju)有高強度,足(zu)夠(gou)的(de)(de)韌性(xing)(xing)和(he)適宜的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)。主(zhu)要應用于(yu)宇航工業和(he)一(yi)(yi)些(xie)高技術(shu)產業。