0Cr15Ni5Cu3Nb(15－5PH)

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(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5－20 0Cr15Ni5Cu3Nb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5－22 0Cr15Ni5Cu3Nb的室温拉伸性能

①H×××——经1040℃空冷或油冷固溶处理后，再经不同温度时效4h空冷(数字为℉)，H1150M为双时工艺，760℃×2h空冷，+621℃×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5－24 0Cr15Ni5Cu3Nb的扭转抗剪强度

表5－25 0Cr15Ni5Cu3Nb双剪抗剪强度

表5－26 0Cr15Ni5Cu3Nb的冲击性能

注：①H×××——经固溶处理(1040℃完成油冷)后，再经不同沉淀(数字为℉)时效4h，空冷。

H1150－M——双过时效工艺，即760℃×2h空冷，621℃×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5－27 0Cr15Ni5Cu3Nb(VAR)的断裂韧性(K_1C)

表5－28 0Cr15Ni5Cu3Nb的应力腐蚀门槛值

钢的固溶处理为1040℃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5－29 0Cr15Ni5Cu3Nb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H900状态钢的耐蚀性最佳，在A状态或在≥523℃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1000～1205℃，适宜的热加工温度为1175～1205℃。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5－30 0Cr15Ni5Cu3Nb的热处理规范

此钢可在565℃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308型电焊条。

(8)物理性能

0Cr15Ni5Cu3Nb的物理性能见表5－31。

表5－31 0Cr15Ni5Cu3Nb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。