高强度不锈钢的特性及使用,我国也有特种钢
通常把抗拉强度凌驾800 MPa、屈从强度大于500 MPa的不锈钢称为高强度不锈钢。它是随航空、航天等国防军工武艺的提高,为补偿通用钢铁质料比强度低、耐腐化性差而提高起来的高强度钢,寻常包含沉淀硬化不锈钢(简称PH钢)、马氏体时效不锈钢、冷作硬化不锈钢3类。
高强度不锈钢自上世纪40年代诞生的第一个stainless W沉淀硬化不锈钢以来,以前履历了三代钢种的提高。美国Armco公司于1948年开发了第一代高强度不锈钢,典范的为17-4PH和17-7PH,至今仍在广泛使用,并且使用量也是最大的。
在1970年前后,美国创造了PHl3-8Mo和Custom450等钢,1990年今后开发了Custom465,这些钢是第二代典范高强度不锈钢的代表,自此高强度不锈钢的强度由1400MPa级别提高到1800MPa级别。进入二十一世纪,美国Ques Tek公司创造了Ferrium S53钢,将强度级别提高到1900MPa的水平,进入了第三代高强度不锈钢的研发年代。中国从60年代初开头研制高强不锈钢,进入二十一世纪,我国自主研发了第三代超高强度不锈钢F863钢和USSl22钢,这两种钢分散接纳金属间化合物和碳化物强化的合金计划理念,强度都可到达1900MPa,断裂韧性到达了100MPa·m1/2。这也标志着我国高强度钢范畴自主创新才能的大幅提高。
一、高强度不锈钢的特性
1.沉淀硬化不锈钢
马氏体沉淀硬化不锈钢的强度高(σ(b)可达1375MPa)、耐蚀性寻常不低于18Cr-8Ni不锈钢、切削性精良、易焊接、热处理简便、退火构造为马氏体。但冷成型性较差,且是沉淀硬化不锈钢中低温功能最差的钢种。在350~400℃长时间使器具有脆化倾向,缺口打击值低。
半奥氏体沉淀硬化不锈钢在固溶态可承受种种冷成型和焊接,经热处理后可取得不同高强高韧性的共同,在540℃以下低温功能精良、耐腐化性好,特别是抗应力腐化性出色。但该类钢因素和热处理温度区间要求很窄,热处理工艺繁复、温度低韧性差,在-100℃以下开头变脆。这类钢的功能特性决定于繁复的相变机制、不同比拟例、轻重、外形及分派,对功能有较大影响。
奥氏体沉淀硬化不锈钢的低温强度最高,实践上也属铁基低温合金,可在600~700℃使用。这类钢的温度低功能、耐蚀性和抗氧化性以及冷变形性均精良,具有高强度与无磁性的特点。但可焊性差,并且由于含钛量高,在低温长时间负荷作用下无变形断裂倾向。
2.马氏体时效不锈钢
马氏体时效不锈钢除具有马氏体时效钢全部优点外,因含有铬以是耐蚀性、不锈性均较马氏体时效钢好。该钢与马氏体沉淀硬化不锈钢比拟,因其含碳量低且主要靠金属间化合物强化,以是耐蚀性、焊接性、冷热加工性、温度低韧性以及强韧性共同均较好。与半奥氏体沉淀硬化不锈钢比拟,只管在消费中要求高纯度、高匀称性,但化学因素区间寻常要求较宽,热处理简便,寻常不必要调停处理以及温度低处理。与奥氏体沉淀硬化不锈钢比拟,室温强度几乎提高一倍并且时效温度低,时效时间短、中温功能好,但低温及温度低功能较低,其耐蚀性也较差。
3.冷作硬化不锈钢
冷作硬化不锈钢主要是奥氏体不锈钢,其室温及中温强度很高,韧性也可得当共同、耐腐化性好、可焊性精良、无焊裂伤害。在凌驾再结晶温度下可承受短时间负荷、成型性差,在427℃以上其强度下降很大,因此限定了它的使用。其功能有各向异性和包辛格(Bauschinger)效应,在接纳消弭应力回火后,可减小其影响。
二、高强度不锈钢的使用
在二战时期为了满意兵器装备对高强度和耐腐化功能质料的需求,高强度不锈钢取得了快速提高与使用,在如此背景下提高起来的高强度不锈钢主要在航空、航天、舰船、兵器等兵器装备中广泛使用,比如在波音767飞机升降架上下阻力杆质料接纳15-5PH钢,另有XB70战机主负荷轴承、大锻件和C5A、C17 倡导机装备零件及货舱也选择了15-5PH钢;在飞机的上下扭力臂质料选用PHl3-8Mo钢等。
随着我国百姓经济的快速提高,这类钢也取得了广泛的民用,比如,我国火电机组末级长叶片质料选用17-4PH钢,西欧国度已使用中端叶片质料15-5PH和 Custom450、日本的高端叶片质料PHl3-8Mo也有使用。别的,我国水电站水轮机转轮质料使用00Cr13Ni5Mo高强度耐磨不锈钢,高端牌号选用0Cr16Ni5Mo 钢。又如高强度不锈钢的强度和硬度较高,且对人体无损伤,因此在医疗器具中的东西也多量选用了这种质料。比如,骨科手术中使用的骨锯和铰刀选用的质料为17-4PH,刀片选用的质料为PHl7-7A1等。
结论
高强度不锈钢以其高强度与精良的韧性相婚配,且具有不锈钢的耐蚀功能,以前取得了国表里协同眷注和充足的器重。从将来的提高趋向来看,高强度不锈钢将为军民一体化的制造产业提供源源不休的新质料支持。
参考文献
[1] 中国冶金百科全书总编纂委员会《金属质料卷》编纂委员会 编.中国冶金百科全书·金属质料.北京:冶金产业出书社.2001.第284-286页.
[2] 宋为顺,赵先存,马金平.高强不锈钢的历程和展望[A].中国金属学会特别钢分会.第九届举国不锈钢年会论文集[C].






