沉淀硬化不銹(xiu)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(bu)銹鋼屬于高強度不銹鋼,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)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)時效組織為馬(ma)氏(shi)體(ti),耐應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)行為類(lei)似于(yu)馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。采用斷(duan)裂(lie)(lie)力(li)(li)(li)學的(de)(de)方法研究表明,沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)開裂(lie)(lie)的(de)(de)臨界強(qiang)度(du)(du)因(yin)子隨鋼(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)水平的(de)(de)增高而(er)降低(di),而(er)且馬(ma)氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)往往比半奧氏(shi)體(ti)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)韌性和(he)抗(kang)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)性能(neng)高得多。過時效態(tai)的(de)(de)抗(kang)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)開裂(lie)(lie)性能(neng)和(he)斷(duan)裂(lie)(lie)韌性均比最高強(qiang)度(du)(du)時效態(tai)好(hao)。在決定沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)抗(kang)應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)開裂(lie)(lie)性能(neng)參數中(zhong),鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)(du)是一個決定性作用的(de)(de)參數。當沉(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)(du)超過1035MPa時,在海洋(yang)大氣中(zhong)會呈現應力(li)(li)(li)腐蝕(shi)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。
沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)不銹(xiu)鋼是一類含沉淀(dian)硬化(hua)(hua)(hua)元素(Cu、Al、Ti、Nb)的鐵鉻(ge)鎳合金,可以通過熱處理強化(hua)(hua)(hua),此類鋼具有高強度(du),足(zu)夠的韌性和適宜(yi)的耐蝕性。主要應用于宇航工業和一些高技術產(chan)業。