(1)钢号简介
0Cr15Ni5Cu3Nb是在0Cr17Ni4Cu4Nb钢基础上发展的马氏体沉淀硬化不锈钢。钢中的铜、铬含量较后者调低,镍含量稍许提高。此钢除具有高强度外,其突出优点是具有高的横向韧性及良好的可锻性能。0Cr15Ni5Cu3Nb的耐蚀性相当于0Cr17Ni4Cu4Nb。此钢主要应用于要求具有高强度、良好韧性、又要求具有优良耐蚀性的服役环境,如高强度锻件、高压系统阀门部件、飞机部件等。
(2)化学成分
0Cr15Ni5Cu3Nb的化学成分见表5-20。
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的化学成分,wt%
(3)室温力学性能
技术标准中所规定的室温力学性能见表5-21。一些实测数据见表5-22至表5-25。温度对其冲击性能的影响见表5-26。
表5-21美国标准规定的室温拉伸性能
①分数线以上数字为纵向,分数线之下数字为横向。
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的室温拉伸性能
①H×××——经℃空冷或油冷固溶处理后,再经不同温度时效4h空冷(数字为℉),HM为双时工艺,℃×2h空冷,+℃×4h空冷。
表5-23非真空+VAR冶炼的0Cr15Ni5Cu3Nb的室温力学性能
注:①纵向L为非真空或VAR冶炼。
②横向:L——开口轴平行轧向;T——开口轴垂直轧向,此数据仅为VAR冶炼。
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的扭转抗剪强度
表5-Cr15Ni5Cu3Nb双剪抗剪强度
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的冲击性能
注:①H×××——经固溶处理(℃完成油冷)后,再经不同沉淀(数字为℉)时效4h,空冷。
H-M——双过时效工艺,即℃×2h空冷,℃×4h空冷。
(4)疲劳和断裂韧性
0Cr15Ni5Cu3Nb的疲劳裂纹扩展速率见图5-5。钢的断裂韧性和在室温NaCl溶液中应力腐蚀门槛值分别见表5-27和表5-28。
表5-Cr15Ni5Cu3Nb(VAR)的断裂韧性(K1C)
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的应力腐蚀门槛值
钢的固溶处理为℃奥氏体化,空冷。
(5)高温力学性能
不同热处理状态的0Cr15Ni5Cu3Nb的高温瞬时拉伸性能见表5-29。
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的高温拉伸性能
注:①热处理条件见表5-22注①。
(6)耐蚀性
此钢的耐蚀性优于1Cr13和1Cr17Ni2,与0Cr17Ni4Cu4Nb相当,在H状态钢的耐蚀性最佳,在A状态或在≥℃时效状态,此钢具有良好的耐海洋大气的应力腐蚀性能。在饱和H2S中的应力腐蚀行为见图5-9。
(7)工艺性能
a.热加工0Cr15Ni5Cu3Nb的热加工温度范围为~℃,适宜的热加工温度为~℃。此钢不含铁素体,可以顶锻镦粗和展平锻造。锻后应快冷到30℃以下。
b.热处理0Cr15Ni5Cu3Nb的热处理规范见表5-30。
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的热处理规范
此钢可在℃进行气体氮化,提高其抗咬死性能和耐磨性能,但对耐蚀性不利。
c.焊接0Cr15Ni5Cu3Nb可以成功进行焊接,可采用惰性气体保护焊和电阻焊,不宜采用氧炔焊。要求与母材等强度应采用W17-4PH焊条,如无此要求亦可采用型电焊条。
(8)物理性能
0Cr15Ni5Cu3Nb的物理性能见表5-31。
表5-Cr15Ni5Cu3Nb的物理性能
(9)应用
0Cr15Ni5Cu3Nb的典型应用是高韧性高强度飞机部件,阀门部件等。