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(rong)處理(li)(1063±15)℃十較(jiao)低溫調整(zheng)處理(li)(760℃)+時效。時效溫度為510℃,若需要較(jiao)高的(de)塑性和韌性,時效溫度可提高至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. 固溶處(chu)理(li)(1063±15)℃+冷變形十時效(482℃)。


 第(2)種(zhong)熱處(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)度可(ke)以獲(huo)得(de)良好的(de)綜合力(li)學性(xing)能,并(bing)且有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)持久(jiu)強度,這是因為采用(yong)了較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)調整溫(wen)(wen)度和(he)控(kong)制(zhi)了較(jiao)(jiao)低(di)的(de)時(shi)效溫(wen)(wen)度。第(1)種(zhong)熱處(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)度采用(yong)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)時(shi)效溫(wen)(wen)度,有較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)塑(su)性(xing)和(he)韌性(xing)。采用(yong)第(3)種(zhong)熱處(chu)(chu)理(li)(li)制(zhi)度由于(yu)綜合應用(yong)了馬氏(shi)體相變強化(hua)、冷(leng)作硬化(hua)和(he)沉淀強化(hua),可(ke)得(de)到(dao)最(zui)高(gao)(gao)的(de)室溫(wen)(wen)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)短(duan)時(shi)強度,但(dan)塑(su)性(xing)和(he)韌性(xing)較(jiao)(jiao)低(di),由于(yu)冷(leng)變形組織穩定性(xing)較(jiao)(jiao)低(di),高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下持久(jiu)強度下降(jiang)較(jiao)(jiao)迅速。PH15-7Mo鋼由于(yu)含(han)有鉬(mu),在高(gao)(gao)溫(wen)(wen)下持久(jiu)強度比17-7PH鋼高(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(zheng)明(ming),17-7PH和(he)PH15-7Mo鋼在時效或加熱時,相(xiang)界(jie)和(he)晶界(jie)上有碳化物(wu)或其他(ta)雜質元(yuan)素的析出物(wu),引起鋼的塑性降低,導致缺口(kou)(kou)敏感性增高(gao)。PH15-7Mo鋼雖加入2.25%Mo,但并未完(wan)全(quan)改(gai)善在315~425℃的回火(huo)脆性傾向,在這(zhe)個溫度(du)范圍(wei)長時間保溫仍(reng)然會產(chan)生(sheng)缺口(kou)(kou)敏感性。


 為克(ke)服(fu)17-7PH和PH15-7Mo鋼(gang)的上述缺點(dian),發展了高(gao)強度(du)和高(gao)韌性的PH14-8Mo鋼(gang),可以在保(bao)持高(gao)比(bi)強度(du)的條(tiao)件下,兼有優良的韌性和中溫下的穩(wen)定(ding)性。