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国内高强度不锈钢研发应用简介 高强度不锈钢是不锈钢中的重要分支，随着中国能源开发、石油化工以及航空、航 天工业的迅速发展，增加了对高强高韧、具有较高耐蚀性且易加工成型和焊接以及综合 性能良好的高强度不锈钢的需求。 北京钢铁研究总院的资料显示，我国在20 世纪60 年代初对PH15 －7Mo，70 年代 对17－7PH，80 年代对17－4PH ，90 年代对15－5PH 等沉淀硬化不锈钢进行过系统研 究并得到实际应用。同时，在 70 年代初起至今，研究开发了一系列 σ ＝1200MPa－ ｂ 1700MPa 的马氏体时效不锈钢，90 年代又开始了铁素体时效不锈钢的研发工作，所研 制的钢种基本上满足了中国国防建设和国民经济发展的需要。我国高强度不锈钢新钢种 的研发及应用情况如下： 一、沉淀硬化不锈钢 1、半奥氏体沉淀硬化不锈钢 半奥氏体沉淀硬化不锈钢在优化的化学成分区间内，可以通过变化热处理条件来控 制马氏体相变温度，使其在奥氏体状态下进行成型、焊接，随后通过马氏体相变点调整 和马氏体相变以及沉淀硬化而强化。由于钢中含有足够的Cr、Ni 、Mo 、Cu 等元素，因 此它具有与 18－8 型奥氏体不锈钢相近的耐蚀性。中国成功研制的 0Cr15Ni7Mo2Al、 0Cr17Ni7Al 等钢已列入国标并广泛应用。 2 、马氏体沉淀硬化不锈钢 马氏体沉淀硬化不锈钢的强度是通过马氏体相变和沉淀硬化处理来实现的。 （1）0Cr17Ni4Cu4Nb 是中国在70 年代特别是在80 年代为30 －60 万千瓦火电机组末 级长叶片研制的钢种。该钢靠马氏体相变强化及时效沉淀出富铜 ε 相而强化。而 0Cr71Ni4Cu4Vb 钢由于低碳、高铬、高铜，其耐蚀性优于 1Cr17Ni2 等马氏体不锈钢， 但该钢种属于难变形的钢种，锻造温度区间窄，给锻件生产造成了一定困难。实验证明 当钢中加入0.075 ％微量稀土元素时，该钢的锻造温度区间扩大为1220－1000℃，降低 了因停锻温度低而引起的开裂危险。该钢还用于制造400 ℃以下工作的高强耐蚀承力构 件，如宇航用紧固件、发动机承力构件、船用螺旋桨等。 （2 ）0Cr15Ni5Cu2Ti 钢是在0Cr17Ni4Cu4Nb 钢的基础上降铬、提镍、降铜，基本上消 除了δ－铁素体，从而改善了大断面钢材的各向异性，同时热加工性能也得以改善，而 耐蚀性与 0Cr17Ni4Cu4Nb 钢大体相当。该钢的强化主要是靠马氏体相变强化和铜、钛 金属间化合物以及碳化物引起的沉淀硬化。研究表明：该钢的析出相是富铜ε相、NiTi 、 TiCN 等，它们以非常细小的颗粒弥散分布在晶界、相界以及位错线上。该钢已用于关 键承力耐蚀部件。 研制成功的0Cr13Ni8Mo2Al、0Cr15Ni5Cu3Nb 正在推广应用。 3、奥氏体沉淀硬化不锈钢 应用最多的是0Cr15Ni25Ti2Mo1Al 钢，该钢在奥氏体基体上用Ni3Ti 、M6C 、Fe2Mo 强化，强度可达 1000MPa，有好的耐高温和低温性能用于喷气发动机有关高温承力结 构件等。 二、马氏体时效不锈钢 马氏体时效不锈钢是20 世纪60 年代中期发展起来的新型高强度不锈钢。该钢类既 具有高强度和超高强度，又可克服马氏体沉淀硬化不锈钢低温韧性差和在 350 －400 ℃ 长期使用时脆化倾向大的缺点。该钢类含铬量≥10％以使钢具有耐蚀性：镍和铬等元素 的配比要保证钢在室温下基本转变为板条状马氏体；含碳量要事0.03 ％从而使马氏体基 体具有高的韧性、成型性、耐蚀性和可焊性；适当加入Mo 、Cu、Al 、Ti 等元素，通过 时效处理在低碳马氏体的基体上析出金属问化合物而使钢的强度进一步提高。马氏体时 效不锈钢的研究已成为高强度不锈钢研究的重点，在中国已基本上形成系列。 1、钢带式玻璃钢连续缠管机用高强度不锈钢钢带 机用传送钢带原为历Mn ，其强度符合要求，但焊接性差，用铆接因不能承受反复 弯曲负荷作用而很快断裂，因在 300 ℃下工作容易产生永久变形而失效。研制的 00Cr11Ni10Mo2Ti 钢其σ≥1400MPa，δ≥8 ％，其综合性能达到工程设计要求。 b 5 2 、电影胶片生产挤压嘴用高强度不锈钢 挤压嘴要求σb≥14