0Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni7Al這兩種鋼基本性能相似

0Cr17Ni7Al
0Cr15Ni7Mo2Al
??? 0Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni7Al這兩種鋼基本性能相似,都是半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。0Cr15Ni7Mo2Al鋼是以2%Mo代替0Cr17Ni7Al鋼的2%Cr。這兩種鋼在固溶狀態(tài)為奧氏體,但不夠穩(wěn)定,還含有5~20%的鐵素體。通過降低溫度淬火,即采用中間調(diào)整處理方法,使奧氏體中的碳化物沉淀析出,并在冷到室溫或進行冷處理時轉(zhuǎn)變成馬氏體或馬氏體為主并含有少量奧氏體;然后通過時效處理,在馬氏體基體上進一步沉淀硬化,達到最高強度。這類鋼最大特點是用熱處理方法控制馬氏體相變溫度區(qū),使鋼在成型或制造部件的過程中處于奧氏體狀態(tài),使其具有奧氏體不銹鋼的許多工藝優(yōu)點;而在以后發(fā)生硬化時(即使用狀態(tài))則基本上轉(zhuǎn)變成馬氏體,并進一步沉淀硬化,使其具有馬氏體不銹鋼的高強度的優(yōu)點。因此,這類鋼又稱為控制相變不銹鋼,也叫做過渡型不銹鋼或奧氏體-馬氏體級不銹鋼。這種鋼的主要優(yōu)點是在奧氏體狀態(tài)下可以承受各種冷成型工藝和焊接工藝,經(jīng)過熱處理又能獲得最高的強度,0Cr17Ni7A1鋼和0Cr15Ni7Mo2Al鋼在550℃以下有優(yōu)良的高溫強度,用熱處理方法控制奧氏體與馬氏體的數(shù)量,就可以得到不同強度、塑性、韌性相配合。這兩種鋼的缺點是化學(xué)成分和熱處理工藝控制范圍很窄,熱處理工藝復(fù)雜,性能易于波動,低溫韌性較差,低于零下100℃變脆,這種鋼容易加工硬化,通常需要多次中間退火。冶煉時應(yīng)嚴格控制化學(xué)成分,出鋼溫度為1560~1580℃最好。

??? 0Cr15Ni7Mo2Al鋼的綜合性能優(yōu)于0Cr17Ni7A1鋼,應(yīng)用也更廣泛。這兩種鋼適宜制造航空薄壁結(jié)構(gòu)件、各種容器、管道、彈簧、閥膜、船軸、壓縮機盤、反應(yīng)堆部件,以及多種化工設(shè)備等的構(gòu)件。
1.化學(xué)成分,%鋼號0Cr17Ni7Al0Cr15Ni7Mo2Al控制范圍C≤0.09≤0.090.06~0.08Si≤1.0≤1.0≤0.7Mn≤1.0≤1.0≤0.8Cr16~1814~1614.5~15.5Ni6.5~7.56.5~7.56.8~7.5Mo 2.0~3.02.0~2.5Al0.75~1.50.75~1.50.9~1.3S≤0.030≤0.030≤0.02P≤0.035≤0.035≤0.02備注① 注:①摘自GB/T 1220-92。2.物理常數(shù)
熔點/℃? 1415~1450
相變點(近似值)
RH950調(diào)整狀態(tài)時? Ms≈13℃,TH1050調(diào)整狀態(tài)時? Ms≈90℃
比重鋼號下列熱處理制度時的比重A狀態(tài)TH1050RH950CH9000Cr17Ni7Al7.817.657.657.670Cr15Ni7Mo2Al7.8047.6857.6807.67注:不同狀態(tài)的熱處理制度,請參見室溫力學(xué)性能表。比熱C,KJ/kg·K? 0.46
彈性模量E(室溫)/MPa?? 199082
線膨脹系數(shù)溫度/℃20~10020~31620~427α/KA狀態(tài)①15.3×10-6?17.3×10-6TH1050狀態(tài)①10.08×10-611.34×10-611.88×10-6RH950狀態(tài)①10.26×10-612.24×10-612.42×10-6注:為0Cr17Ni7Al鋼數(shù)據(jù);
??? ①參見室溫力學(xué)性能。導(dǎo)熱系數(shù)溫度/℃150260480λ/W(m·K)-117.1418.3920.9注:為0Cr17Ni7Al鋼時效狀態(tài)的數(shù)據(jù)。比電阻狀態(tài)A狀態(tài)TH1050RH950CH900ρ,Ω·m0Cr17Ni7Al0.80×10-60.825×10-60.83×10-60.838×10-60Cr15Ni7Mo2Al0.80×10-60.820×10-60.83×10-60.840×10-6導(dǎo)磁率狀態(tài)A狀態(tài)TH1050RH950μGs/Oe100? Oe時1.4~3.580~9975~87μm最大時1.4~3.6134~208119~135注:為0Cr17Ni7Al鋼數(shù)據(jù)。尺寸變化
??? 從A狀態(tài)熱處理到RH950或TH1050狀態(tài),尺寸的變化為0.004~0.005mm/mm。
3.力學(xué)性能
室溫力學(xué)性能
熱處理制度0Cr17Ni7Al0Cr15Ni7Mo2AlRmRelAZHBRmRelAZHBMPa%MPa%1050℃,水冷或空冷
(A狀態(tài))????≤229????≤2691050℃,水冷或空冷,
760℃、90分鐘、空
冷,565℃、90分鐘、
空冷(TH1050狀態(tài))≥1138≥961≥5≥25≥363≥1205≥1098≥7≥25≥3751050℃、水冷或空冷,
950℃、10分鐘、空冷,
-73℃、冷處理8小時,
510℃、30~60分鐘、
空冷(RH950狀態(tài))≥1226≥1030≥4≥10≥388≥1323≥1205≥6≥20≥388注:①摘自GB/T 1220-92。不同熱處理制度的室溫力學(xué)性能(薄板)熱處理制度0Cr17Ni7Al0Cr15Ni7Mo2AlRmRp0.2A/%HRCRmRp0.2A/%HRCMPaMPaA狀態(tài)8922753585HRB8923783588HRBTH1050狀態(tài)1373127594314421373744RH950狀態(tài)1613151064816481645648固溶處理后,進行一
定量的冷變形+510℃2
小時空冷(CH900狀態(tài))1819178524918191785250高溫拉伸性能鋼號熱處理
制度480℃510℃540℃600℃650℃Rm/MPaA/%Rm/MPaA/%Rm/MPaA/%Rm/MPaA/%Rm/MPaA/%0Cr17Ni7AlRH950????637?????0Cr15Ni7Mo2AlTH1050940168382375424.7????RH95011501610271687021.853942.636069.0高溫持久強度和蠕變強度鋼號熱處理制度溫度/℃σb/100σb/1000σ0.1/1000σ0.01/1000MPaMPa0Cr17Ni7AlTH105031611721089931862427758621418310482537359??CH90031615171490?862370133812421035?482366248??0Cr15Ni7Mo2AlTH1050480741673??RH950480858741245?4.耐腐蝕性能
??? 兩種鋼的耐腐蝕性能通常介于鉻鎳奧氏體不銹鋼和馬氏體不銹鋼之間,0Cr15Ni7Mo2Al優(yōu)于0Cr17Ni7Al鋼。
??? 0Cr15Ni7Mo2Al鋼在某些介質(zhì)中的耐腐蝕數(shù)據(jù)熱處理制度腐蝕介質(zhì)溫度/℃時間/h失重/g腐蝕速度,g/mm2·h腐蝕后的外觀RH950狀態(tài)發(fā)煙硝酸15.580.005
00.172
0?65%硝酸沸騰80.167
0.1305.78
4.51灰色,有些地
方腐蝕較輕9.5%硫酸15.5240.001
0.6280.0117
7.34表面看不出腐蝕,非打
字一面的中間腐蝕輕9.12%鹽酸15.5240.918
0.93810.5
11.1縱向有幾條道紋,打
字一面上有腐蝕花紋TH1050狀態(tài)發(fā)煙硝酸15.580
0.0020
0.0697?65%硝酸沸騰80.664
0.67523.0
23.6?10%硫酸15.5241.7
1.43119.8
16.6表面呈灰色10%鹽酸15.5241.098
1.17212.7
13.6表面呈灰色5.生產(chǎn)工藝
熱加工
??? 鋼錠或鋼坯裝爐爐溫≤600℃,最高加熱溫度1150℃。開鍛(軋)溫度1100℃,終止溫度≥950℃,空冷。
冷加工
??? 由于這兩種鋼有冷加工硬化傾向,冷軋或沖壓通常采用少道次大壓下量加多次中間固溶處理方法進行。如4×300mm的坯料,在軋成0.2×300的成品時,四輥軋機采用四個軋程,每道次的壓下量分別為62%,53%,50%,43%。冷加工成成品多在保護氣氛下進行固溶處理。
焊接
??? 可像一般不銹鋼那樣電弧焊或電阻焊,而以采用氣體保護焊接最好。焊前不需要預(yù)熱。通常是在固溶狀態(tài)下進行焊接。焊后最好進行全程熱處理,其焊縫強度達94~100%。常用含δ-鐵素體少的0Cr17Ni7A1焊絲;對強度要求不高時,可采用奧氏體不銹鋼的焊絲。亦可在其他狀態(tài)下進行焊接,如在時效狀態(tài)下可進行少量點焊,無需進行熱處理。這兩種鋼也適宜釬焊,常采用的是銀鋰(92.5%Ag+7%Cu+Li)焊絲,在900~940℃條件下進行氬氣保護焊接,然后進行時效處理。
熱處理
??? 兩種鋼的熱處理工藝比較復(fù)雜,要求必須按規(guī)定的溫度和時間進行控制才可望達到預(yù)期的性能。三種典型熱處理制度如下:

酸洗
??? 酸洗溶液為10%HNO3+2%HC1(或2%HF更好),酸洗溫度為70~80℃,酸洗時間為6~10分。在酸洗過程中應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查,以免過腐蝕。酸洗后用清水沖洗,冷水沖刷、漂洗。中間固溶退火后也如此酸洗。酸洗前不能采用通常用的堿煮,是因為溶堿溫度恰為本類鋼的時效處理溫度,會使鋼強化,這就不適合工藝要求。
6.交貨狀態(tài)
??? 固溶狀態(tài)交貨。也可在冷軋變形后交貨。
