17-7PH、07Cr17Ni7Al 與PH15-7Mo、07Cr15Ni7Mo2Al 系最先開發的半奧氏體沉淀硬化不銹鋼,其力學性能見表9.18~表9.20。這兩種鋼有三種熱處理工藝:
1. 固溶處(chu)理(1063±15)℃十(shi)較(jiao)低(di)溫調整(zheng)處(chu)理(760℃)+時效(xiao)。時效(xiao)溫度為510℃,若需要較(jiao)高的塑性(xing)和(he)韌(ren)性(xing),時效(xiao)溫度可提高至(zhi)565℃。
2. 固溶處理(1063±15)℃+高溫調整處理(955℃)十時效(510℃)。必須指出,當Ms點高于室溫時,熱處理過程中應注意室溫停留對奧氏體穩定化的影響,調整處理后不得在室溫停留過長時間才進行冷處理,應使馬氏體轉變開始與結束的時間不超過1h,否則在隨后的時效處理時得不到應有的力學性能。
3. 固溶(rong)處理(1063±15)℃+冷變形十時效(482℃)。
第(di)(2)種(zhong)熱(re)處理制度可(ke)以獲得良好(hao)的(de)(de)(de)綜合(he)力學性能,并且有(you)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)持久強度,這是(shi)因(yin)為采用(yong)了(le)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)調(diao)整溫(wen)(wen)度和(he)(he)(he)控制了(le)較低的(de)(de)(de)時效溫(wen)(wen)度。第(di)(1)種(zhong)熱(re)處理制度采用(yong)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)時效溫(wen)(wen)度,有(you)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)塑(su)(su)性和(he)(he)(he)韌(ren)(ren)性。采用(yong)第(di)(3)種(zhong)熱(re)處理制度由(you)于綜合(he)應用(yong)了(le)馬氏體相變強化(hua)(hua)、冷作硬化(hua)(hua)和(he)(he)(he)沉(chen)淀強化(hua)(hua),可(ke)得到(dao)最(zui)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)室溫(wen)(wen)和(he)(he)(he)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)短時強度,但塑(su)(su)性和(he)(he)(he)韌(ren)(ren)性較低,由(you)于冷變形組織穩定性較低,高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)下持久強度下降較迅速(su)。PH15-7Mo鋼由(you)于含有(you)鉬,在高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)下持久強度比17-7PH鋼高(gao)(gao)(gao)。
17-7PH和PH15-7Mo鋼具有高的強度并得到較廣泛的應用,但它們存在明顯的缺點,即在σb超過1380MPa時,鋼的缺口敏感性增加,經熱處理后在315~425℃長期使用時產生脆化傾向。表9.67為三種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的抗拉強度與缺口敏感性,這三種鋼經510℃時效后的抗拉強度相近,但其缺口敏感性卻大不相同,17-7PH和PH15-7Mo這兩種鋼的缺口敏感性遠高于PH14-8Mo鋼。當三種鋼處理成具有相同的缺口敏感性時,PH15-7Mo鋼可以利用的強度水平高于17-7PH鋼117MPa鋼,遠低于PH14-8Mo鋼。缺口敏感性這一指標可以直接反映這些鋼在海洋大氣環境條件下的抗應力腐蝕性。


試驗研究證明,17-7PH和(he)PH15-7Mo鋼(gang)在(zai)時(shi)效或加熱時(shi),相界(jie)和(he)晶界(jie)上有碳化(hua)物或其他雜(za)質元(yuan)素的析出物,引起鋼(gang)的塑性降(jiang)低,導致缺(que)口敏感(gan)性增高。PH15-7Mo鋼(gang)雖加入2.25%Mo,但并(bing)未完全改善在(zai)315~425℃的回火脆性傾向(xiang),在(zai)這(zhe)個溫(wen)度(du)范(fan)圍長(chang)時(shi)間保溫(wen)仍(reng)然(ran)會產生缺(que)口敏感(gan)性。
為克服17-7PH和(he)PH15-7Mo鋼(gang)的(de)上述缺點,發展了高強(qiang)度和(he)高韌性(xing)(xing)(xing)的(de)PH14-8Mo鋼(gang),可以在保持高比強(qiang)度的(de)條(tiao)件(jian)下,兼有(you)優良的(de)韌性(xing)(xing)(xing)和(he)中溫下的(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)。

