沉淀硬化不銹鋼兼有強度高、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(chen)淀(dian)硬化不(bu)銹(xiu)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等沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的時效(xiao)組(zu)織為馬氏(shi)體(ti),耐應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕行(xing)為類似于馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)。采用斷裂(lie)力(li)(li)學的方(fang)法研(yan)究表明(ming),沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)的臨界(jie)強(qiang)(qiang)度(du)(du)因子隨鋼(gang)的強(qiang)(qiang)度(du)(du)水平的增高而(er)降低,而(er)且馬氏(shi)體(ti)型不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)往往比半(ban)奧氏(shi)體(ti)型不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的斷裂(lie)韌(ren)性(xing)和(he)抗應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕性(xing)能高得多(duo)。過(guo)(guo)時效(xiao)態(tai)的抗應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)性(xing)能和(he)斷裂(lie)韌(ren)性(xing)均比最高強(qiang)(qiang)度(du)(du)時效(xiao)態(tai)好。在(zai)(zai)決定(ding)沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)抗應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕開(kai)裂(lie)性(xing)能參數中(zhong)(zhong),鋼(gang)的屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)是一個決定(ding)性(xing)作用的參數。當沉淀(dian)(dian)硬化(hua)(hua)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)超過(guo)(guo)1035MPa時,在(zai)(zai)海洋(yang)大氣中(zhong)(zhong)會呈現應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕開(kai)裂(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。
沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼是(shi)一類(lei)含(han)沉淀硬(ying)化元(yuan)素(Cu、Al、Ti、Nb)的(de)鐵鉻(ge)鎳合金,可(ke)以通過熱處理強(qiang)(qiang)化,此類(lei)鋼具有(you)高強(qiang)(qiang)度,足夠(gou)的(de)韌性和(he)適宜的(de)耐蝕性。主(zhu)要(yao)應用于宇(yu)航(hang)工業(ye)和(he)一些高技術產業(ye)。

