0Cr15Ni25MoTiA1VB(A-286)
出处:按学科分类—工业技术 中国科学技术出版社《不锈钢实用手册》第844页(4225字)
(1)钢号简介
0Cr15Ni25MoTiA1VB是一种采用生成金属间化合物Ni3(Al、Ti)、Ni3(TiA1)强化的奥氏体沉淀硬化不锈钢。此钢主要用于小于705℃的工作环境下,要求具有高强度和优良耐蚀性的部件或设备。0Cr15Ni25MoTiA1VB钢具有高的缺口强度,超过与之可比的任何商业合金。在温度低于980℃的抗氧化性能相当于0Cr25Ni20。在时效条件下,此钢的屈服强度水平可达600MPa。
(2)化学成分
0Cr15Ni25MoTiA1VB的化学成分见表5-115。
表5-115 0Cr15Ni25MoTiA1VB的化学成分,wt%
(3)室温力学性能
标准所规定的室温力学性能指标见表5-116。
表5-116 0Cr15Ni25MoTiA1VB的室温力学性能指标
不同热处理状态的0Cr15Ni25MoTiA1VB的典型室温力学性能见表5-117。
表5-117 0Cr15Ni25MoTiA1VB的典型室温力学性能
淬火的冷却速度对经时效的0Cr15Ni25MoTiA1VB的室温力学性能的影响见表5-118。
表5-118 冷却速度对0Cr15Ni25MoTiA1VB室温力学性能的影响
注:试样热处理由980℃冷至535℃+720℃×16h空冷。
钢的冲击性能和温度之间的关系见表5-119。
表5-119 温度对钢的冲击性能的影响
(4)疲劳和断裂韧性
0Cr15Ni25MoTiA1VB的疲劳裂纹扩展速率见图5-32。
图5-32 0Cr15Ni25MoTiA1VB的疲劳裂纹扩展速度
(室温下为3Hz,高温下为0.67Hz;R=0.05,L-T,T-L,R-C和R-L取向)
用J-积分方法获得的断裂韧性见表5-120。
表5-120 0Cr15Ni25MoTiA1VB的断裂韧性
注:OC为油冷。
(5)高温力学性能
Φ22mm棒材,经980℃×1h油淬后,再经718℃时效16小时后空冷的0Cr15-Ni25MoTiA1VB的高温瞬时拉伸性能见表5-121。薄板的高温拉伸性能见图5-33。淬火冷却速度对钢的高温拉伸性能的影响见表5-122。
表5-121 0Cr15Ni25MoTiAIVB的高温拉伸性能
图5-33 经982℃×1h(在Ar)油冷+718℃×16h处理的1.6mm薄板,高温时效对其高温屈服强度和延伸率的影响
表5-122 冷却速度对钢的高温拉伸性能的影响
注:从980℃冷至535℃,而后经720℃×16h时效空冷。
0Cr15Ni25MoTiA1VB的高温缺口强度见图5-34。
图5-34 0.66mm薄板纵向试样的缺口强度冷轧变形量80%+593℃×16h时效
0Cr15Ni25MoTiA1VB的高温承载(bearing)强度以及高温时效对承载(bearing)强度的影响见图5-35和图5-36。
图5-35 0Cr15Ni25MoTiA1VB薄板(3mm)的高温承载(bearing)强度和承载(bearing)屈服强度
(试样经982℃×1h油冷+718℃×16h时效处理)
图5-36 时效时间对0Cr15Ni25MoTiA1VB钢高温承载强度的影响
(试样为1.6mm板材,热处理制度为982℃×1h油冷+718℃×16h时效)
0Cr15Ni25MoTiA1VB的高温疲劳性能见表5-123。裂纹扩展速率见图5-32和图5-37。
表5-123 0Cr15Ni25MoTiA1VB棒材的疲劳强度
图5-37 在595℃0Cr15Ni25MoTiA1VB钢在空气和真空中疲劳裂纹扩展速度
(塑性应变范围:0.2%)
0Cr15Ni25MoTiA1VB的持久强度见图5-38。
图5-38 棒材的持久强度
(试样为982℃×1h油冷+718℃×16h时效)
钢的蠕变行为见表5-124和图5-39至图5-41。
表5-124 0Cr15Ni25MoTiA1VB的蠕变强度
图5-39 0Cr15Ni25MoTiA1VB棒材在732℃和815℃的蠕变曲线
(试样热处理:899℃×2h油冷+705℃×16h空冷)
图5-40 0Cr15Ni25MoTiA1VB棒材在927℃的蠕变曲线
(试样热处理同图5-39)
图5-41 0Cr15Ni25MoTiA1VB在480℃,705MPa下的蠕变曲线
1-980℃固溶+730℃时效;2-980℃固溶+(400℃,388℃,343℃)时效;3-980℃固溶+(388℃,421,343℃)时效
不同热处理状态的0Cr15Ni25MoTiA1VB的高温硬度见表5-125和表5-126。
表5-125 经1177℃×1h水冷+760℃×12h空冷的0Cr15Ni25MoTiA1VB的高温硬度
表5-126 经982℃油冷+718℃×16h时效的0Cr15Ni25MoTiA1VB钢的高温硬度
(6)耐蚀性
0Cr15Ni25MoTiA1VB钢的耐蚀性优于0Cr15Ni17Mo2A1,在还原性酸性介质中接近于0Cr17Ni14Mo2。在航空发动机的服役环境,在直到704℃的条件均具有优异的耐蚀性。其抗氧性能相当于0Cr25Ni20奥氏体不锈钢。
(7)工艺性能
a.热加工 钢的热加工温度范围为927~1121℃,最佳热变形温度为1038~1120℃,其变形抗力稍大于18-8型奥氏体不锈钢。
b.冷加工 在固溶处理状态下,此钢可以进行满意的冷加工和冷成形,但较0Cr17Ni12Mo2和0Cr25Ni20钢硬,加工硬化速度亦较快。
c.热处理 此钢可采用两种固溶处理制度,时效处理温度为704~730℃时效时间为12~18h。
①900℃×(1-2)h,水冷或油冷+730℃×16h,空冷。
②980℃×(1-2)h,水冷或油冷+730℃×16h,空冷。
前者热处理状态可获得最好的强度,后者可获得最好的塑韧性和较高的硬度。
d.焊接 此钢易于进行手工电弧和惰性气体保护电弧焊,推荐在固溶处理条件下进行焊接操作。
(8)物理性能
钢的物理性能见表5-127,表5-128和图5-42、图5-43。
表5-127 0Cr15Ni25MoTiA1VB的物理性能
表5-128 0Cr15Ni25MoTiA1VB的弹性横量
图5-42 0Cr15Ni25MoTiA1VB钢的动态弹性模量
图5-43 0Cr15Ni25MoTiA1VB的动态切变模量G
(9)应用
主要应用于宇航工业高温耐蚀部件,如发动机转轮、叶片、骨架、加力燃烧室部件和螺栓等。