0Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni7Al这两种钢基本性能相似
0Cr17Ni7Al
0Cr15Ni7Mo2Al
0Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni7Al这两种钢基本性能相似,都是半奥氏体沉淀硬化不锈钢。0Cr15Ni7Mo2Al钢是以2%Mo代替0Cr17Ni7Al钢的2%Cr。这两种钢在固溶状态为奥氏体,但不够稳定,还含有5~20%的铁素体。通过降低温度淬火,即采用中间调整处理方法,使奥氏体中的碳化物沉淀析出,并在冷到室温或进行冷处理时转变成马氏体或马氏体为主并含有少量奥氏体;然后通过时效处理,在马氏体基体上进一步沉淀硬化,达到最高强度。这类钢最大特点是用热处理方法控制马氏体相变温度区,使钢在成型或制造部件的过程中处于奥氏体状态,使其具有奥氏体不锈钢的许多工艺优点;而在以后发生硬化时(即使用状态)则基本上转变成马氏体,并进一步沉淀硬化,使其具有马氏体不锈钢的高强度的优点。因此,这类钢又称为控制相变不锈钢,也叫做过渡型不锈钢或奥氏体-马氏体级不锈钢。这种钢的主要优点是在奥氏体状态下可以承受各种冷成型工艺和焊接工艺,经过热处理又能获得最高的强度,0Cr17Ni7A1钢和0Cr15Ni7Mo2Al钢在550℃以下有优良的高温强度,用热处理方法控制奥氏体与马氏体的数量,就可以得到不同强度、塑性、韧性相配合。这两种钢的缺点是化学成分和热处理工艺控制范围很窄,热处理工艺复杂,性能易于波动,低温韧性较差,低于零下100℃变脆,这种钢容易加工硬化,通常需要多次中间退火。冶炼时应严格控制化学成分,出钢温度为1560~1580℃最好。

0Cr15Ni7Mo2Al钢的综合性能优于0Cr17Ni7A1钢,应用也更广泛。这两种钢适宜制造航空薄壁结构件、各种容器、管道、弹簧、阀膜、船轴、压缩机盘、反应堆部件,以及多种化工设备等的构件。
1.化学成分,%钢号0Cr17Ni7Al0Cr15Ni7Mo2Al控制范围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备注① 注:①摘自GB/T 1220-92。2.物理常数
熔点/℃ 1415~1450
相变点(近似值)
RH950调整状态时 Ms≈13℃,TH1050调整状态时 Ms≈90℃
比重钢号下列热处理制度时的比重A状态TH1050RH950CH9000Cr17Ni7Al7.817.657.657.670Cr15Ni7Mo2Al7.8047.6857.6807.67注:不同状态的热处理制度,请参见室温力学性能表。比热C,KJ/kg·K 0.46
弹性模量E(室温)/MPa 199082
线膨胀系数温度/℃20~10020~31620~427α/KA状态①15.3×10-6 17.3×10-6TH1050状态①10.08×10-611.34×10-611.88×10-6RH950状态①10.26×10-612.24×10-612.42×10-6注:为0Cr17Ni7Al钢数据;
①参见室温力学性能。导热系数温度/℃150260480λ/W(m·K)-117.1418.3920.9注:为0Cr17Ni7Al钢时效状态的数据。比电阻状态A状态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导磁率状态A状态TH1050RH950μGs/Oe100 Oe时1.4~3.580~9975~87μm最大时1.4~3.6134~208119~135注:为0Cr17Ni7Al钢数据。尺寸变化
从A状态热处理到RH950或TH1050状态,尺寸的变化为0.004~0.005mm/mm。
3.力学性能
室温力学性能
热处理制度0Cr17Ni7Al0Cr15Ni7Mo2AlRmRelAZHBRmRelAZHBMPa%MPa%1050℃,水冷或空冷
(A状态) ≤229 ≤2691050℃,水冷或空冷,
760℃、90分钟、空
冷,565℃、90分钟、
空冷(TH1050状态)≥1138≥961≥5≥25≥363≥1205≥1098≥7≥25≥3751050℃、水冷或空冷,
950℃、10分钟、空冷,
-73℃、冷处理8小时,
510℃、30~60分钟、
空冷(RH950状态)≥1226≥1030≥4≥10≥388≥1323≥1205≥6≥20≥388注:①摘自GB/T 1220-92。不同热处理制度的室温力学性能(薄板)热处理制度0Cr17Ni7Al0Cr15Ni7Mo2AlRmRp0.2A/%HRCRmRp0.2A/%HRCMPaMPaA状态8922753585HRB8923783588HRBTH1050状态1373127594314421373744RH950状态1613151064816481645648固溶处理后,进行一
定量的冷变形+510℃2
小时空冷(CH900状态)1819178524918191785250高温拉伸性能钢号热处理
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高温持久强度和蠕变强度钢号热处理制度温度/℃σb/100σb/1000σ0.1/1000σ0.01/1000MPaMPa0Cr17Ni7AlTH105031611721089931862427758621418310482537359 CH90031615171490 862370133812421035 482366248 0Cr15Ni7Mo2AlTH1050480741673 RH950480858741245 4.耐腐蚀性能
两种钢的耐腐蚀性能通常介于铬镍奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢之间,0Cr15Ni7Mo2Al优于0Cr17Ni7Al钢。
0Cr15Ni7Mo2Al钢在某些介质中的耐腐蚀数据热处理制度腐蚀介质温度/℃时间/h失重/g腐蚀速度,g/mm2·h腐蚀后的外观RH950状态发烟硝酸15.580.005
00.172
0 65%硝酸沸腾80.167
0.1305.78
4.51灰色,有些地
方腐蚀较轻9.5%硫酸15.5240.001
0.6280.0117
7.34表面看不出腐蚀,非打
字一面的中间腐蚀轻9.12%盐酸15.5240.918
0.93810.5
11.1纵向有几条道纹,打
字一面上有腐蚀花纹TH1050状态发烟硝酸15.580
0.0020
0.0697 65%硝酸沸腾80.664
0.67523.0
23.6 10%硫酸15.5241.7
1.43119.8
16.6表面呈灰色10%盐酸15.5241.098
1.17212.7
13.6表面呈灰色5.生产工艺
热加工
钢锭或钢坯装炉炉温≤600℃,最高加热温度1150℃。开锻(轧)温度1100℃,终止温度≥950℃,空冷。
冷加工
由于这两种钢有冷加工硬化倾向,冷轧或冲压通常采用少道次大压下量加多次中间固溶处理方法进行。如4×300mm的坯料,在轧成0.2×300的成品时,四辊轧机采用四个轧程,每道次的压下量分别为62%,53%,50%,43%。冷加工成成品多在保护气氛下进行固溶处理。
焊接
可像一般不锈钢那样电弧焊或电阻焊,而以采用气体保护焊接最好。焊前不需要预热。通常是在固溶状态下进行焊接。焊后最好进行全程热处理,其焊缝强度达94~100%。常用含δ-铁素体少的0Cr17Ni7A1焊丝;对强度要求不高时,可采用奥氏体不锈钢的焊丝。亦可在其他状态下进行焊接,如在时效状态下可进行少量点焊,无需进行热处理。这两种钢也适宜钎焊,常采用的是银锂(92.5%Ag+7%Cu+Li)焊丝,在900~940℃条件下进行氩气保护焊接,然后进行时效处理。
热处理
两种钢的热处理工艺比较复杂,要求必须按规定的温度和时间进行控制才可望达到预期的性能。三种典型热处理制度如下:

酸洗
酸洗溶液为10%HNO3+2%HC1(或2%HF更好),酸洗温度为70~80℃,酸洗时间为6~10分。在酸洗过程中应当经常检查,以免过腐蚀。酸洗后用清水冲洗,冷水冲刷、漂洗。中间固溶退火后也如此酸洗。酸洗前不能采用通常用的碱煮,是因为溶碱温度恰为本类钢的时效处理温度,会使钢强化,这就不适合工艺要求。
6.交货状态
固溶状态交货。也可在冷轧变形后交货。


