0Cr15Ni7Mo2Al(PH15－7Mo)

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(1)钢号简介

0Cr15Ni7Mo2Al钢是以2%Mo取代0Cr17Ni7Al钢中2%Cr的半奥氏体沉淀硬化不锈钢，在固溶状态下基本保持奥氏体组织(含有5%～20%的δ铁素体)，在此状态下钢的加工成形性能良好，易于加工制造，加工后再经调整处理、冷处理及时效处理，所析出的镍－铝强化相使钢的室温强度可达1400MPa以上，并具有满足使用要求的塑韧性。此外，由于钢中含有Mo，使之耐还原性介质腐蚀能力有所改善。

0Cr15Ni7Mo2Al钢的综合性能优于0Cr17Ni7Al，因此其应用领域也较广泛。该钢广泛应用于宇航、石油化工及能源工业中的耐蚀及400℃以下工作的承力构件及容器以及弹性元件。

0Cr15Ni7Mo2Al的不足之处在于化学成分需精确控制，热处理工艺复杂，纵向、横向韧性和塑性差异大，经调整处理后塑韧性损失较大。

(2)化学成分

0Cr15Ni7Mo2Al钢的化学成分见表5－76。

表5－76 0Cr15Ni7Mo2Al钢的化学成分，wt%

(3)室温力学性能

标准规定的0Cr15Ni7Mo2Al的室温力学性能指标见表5－77。一些实测数据见表5－78至表5－84。

表5－77 0Cr15Ni7Mo2Al室温力学性能指标

注：①σ_s；②随截面尺寸和直径而变化。

表5－78 0Cr15Ni7Mo2Al(薄板)的室温力学性能

表5－79 RH、TH制度经不同温度时效的板材室温力学性能

表5－80 时效处理对0Cr15Ni7Mo2Al棒材室温力学性能的影响

表5－81 时效制度对0Cr15Ni7Mo2Al冲击性能的影响

表5－82 0Cr15Ni7Mo2Al反复弯曲性能

表5－83 0Cr15Ni7Mo2Al的室温扭转和抗剪切性能

表5－84 0Cr15Ni7Mo2Al缺口敏感性

注：0°，4°，8°为垫片倾角。试样缺口处应力集中系数K_t=5．2。

(4)疲劳和断裂韧性

0Cr15Ni7Mo2Al的疲劳性能见表5－85，断裂韧性见表5－86。

表5－85 0Cr15Ni7Mo2Al的室温光滑旋转弯曲疲劳

注：①轴向疲劳。

表5－86 0Cr15Ni7Mo2AI的断裂韧性K_IC和应力腐蚀门槛值K_ISCC

注：①20%NaCl溶液；

②3．5%NaCl溶液。

(5)高温力学性能

高温拉伸性能数据见表5－87。

表5－87 0Cr15Ni7Mo2Al钢带的高温拉伸性能

表5－88 0Cr15Ni7Mo2AI棒材高温拉伸性能

表5－89 0Cr15Ni7Mo2Al的瞬时高温力学性能

注：①纵向

②横向

0Cr15Ni7Mo2Al高温中冲击和压缩强度见图5－21和图5－22。

图5－21 0Cr15Ni7M02Al(RH850)的高温冲击性能

图5－22 0Cr15Ni7Mo2Ai高温压缩屈服强度

1－0．86mm薄板，CH950；2－1．3mm薄板，RH950；3－1．3mm薄板，TH1050

0Cr15Ni7Mo2Al的持久和蠕变行为见表5－90和表5－91及图5－23。

表5－90 0Cr15Ni7Mo2Al(棒、板)的持久和蠕变强度

表5－91 0Cr15Ni7Mo2Al持久强度和蠕变强度

图5－23 0Cr15Ni7Mo2Al钢在540℃的持久和蠕变强度曲线(板材，RH950)

(6)耐蚀性

钢的耐均匀腐蚀性能见表5－92，耐晶间腐蚀性能见表5－93。钢的耐晶间腐蚀性能与热处理条件相关：RH处理制度500℃时效强度最高，此时钢不耐晶间腐蚀；400～450℃或550～600℃时效钢的强度稍低，但耐晶间腐蚀。TH处理制度，不论是何种时效温度(400～600℃)均出现晶间腐蚀。

表5－92 0Cr15Ni7Mo2Al的耐蚀性

表5－93 0Cr15Ni7Mo2Al的晶间腐蚀行为

注：试验用料成分为C=0．06%，Mn=0．38%，Si=0．41%，Cr=14．28%，Ni=6 ．64%，Mo=2．72%，S=0．003%，P=0．017%，Al=1．24%，Cu=0．13%。

钢的耐应力腐蚀性能见表5－86。

(7)工艺性能

a．热加工 钢的热加工温度范围为1160～900℃。

b．冷加工 钢的冷加工硬化倾向较大，在冷轧、冷拔或冲压时宜采用大压下量少道次的操作规范，并适当进行固溶处理。冷加工通常在固溶状态下进行。

c．热处理 使用RH或TH制度时，通常在固溶状态下进行零部件加工，而后依据RH或TH制度程序继续完成固溶处理后的热处理工序。按RH制度处理时，如冷处理后马氏体转变不充分，可适当降低调整处理温度，以提高M_s，但不应低于900℃。以冷加工状态交货的产品，使用厂仅进行简单的时效即可(CH制度)，CH制度一般适用于弹性元件。无论是冷处理还是时效处理，可根据实际情况重复进行1～2次，重复时效温度不能低于初次的时效温度。

d．焊接 此钢可进行电弧焊和电阻焊，以气体保护焊最好，焊接通常在固溶状态下进行，焊后宜进行全程热处理，焊接效率可达90%以上。如果在最终热处理状态下焊接，焊后又不重新热处理，此时焊接头拉伸强度下降较多。点焊、滚焊和氩弧焊的性能见表5－94至表5－96。

表5－94 00Cr15Ni7Mo2Al的点焊性能

注：焊前热处理为1050℃空冷+950℃空冷+(－70℃)2h+450℃1h空冷，焊接。

焊后热处理为1050℃空冷，焊接，焊后950℃空冷+(－70℃)2h+450℃1h空冷。

材料厚度1．3mm。

表5－95 0Cr15Ni7Mo2Al的滚焊性能

注：热处理制度同表5－94材料厚度为0．8mm+0．8mm。

表5－96 0Cr15Ni7Mo2Al氩弧焊的性能

注：①取样方向为横向。

②热处理制度同表5－94。

③材料厚度1．3mm，电极由基体金属制成。

(8)物理性能

0Cr15Ni7Mo2Al的物理性能见表5－97。

表5－97 0Cr15Ni7Mo2AI的物理性能

(9)应用

0Cr15Ni7Mo2Al钢主要应用于航空薄壁结构件，各种容器、导管、阀膜等。在国外已成功用于高速飞机的蒙皮，蜂窝夹芯与面板，国内已用于制造晴纶纤维纺丝的齿轮及轴，化工企业的胶体磨、胶片厂的挤压嘴、化学加工企业的耐蚀弹性元件等。