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汽轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb
的热处理工艺和疲劳特性探究
——本学期SRT“大容量核电汽轮机1710mm叶
片材料的疲劳特性试验”总结
摘要：是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，它具有优良的综合机械性能以及耐蚀性，
现多用作既要求不锈性及耐腐蚀性又要求高强度的部件，如轴类、汽轮机零部件、
燃气透平压缩机叶片、大飞机机翼梁等。这学期笔者参加了上海电气电站设备有
限公司与我校合作的“0Crl7Ni4Cu4Nb用作汽轮机叶片材料时的疲劳特性”的其
中一个SRT项目,主要负责疲劳试验以及S-N曲线的拟合与分析。本文以所做SRT
得到的资料为基础，分为两部分。第一部分为结合《工程材料》课程所学对
0Crl7Ni4Cu4Nb的性能以及热处理工艺的总结，第二部分为对其疲劳特性的浅析。
关键词：0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢疲劳特性S-N曲线热处理
第一部分：
1．0Crl7Ni4Cu4Nb的综合机械性能概述
1.1化学成分、常温力学性能及耐蚀性
0Crl7Ni4Cu4Nb钢是一种高强度的马氏体沉淀硬化型不锈钢。它具有不稳定
奥氏体组织。一般需进行固溶处理后使之产生马氏体相变，再经时效处理，在马
氏体基体上沉淀析出细小、弥散且呈面心立方结构的MX相（富Cu的相），从而
获得硬化的马氏体不锈钢。
在使用状态下，钢的基体为板条状低碳马氏体，同时还有部分残余奥氏体、
铁素体以及各种碳化物和金属间化合物。其碳含量低、铬含量高，耐蚀性较Crl3
型以及9Cr18、1Crl7Ni2等马氏体不锈钢好。其合金元素含量高，尤其是铜含量
较高，钢的变形抗力大，变形温度范围窄，热塑性差。此钢种已纳入GB1220—84
标准，其化学成分、常温力学性能、耐蚀性标准如表一、表二和表三：
CSiMnCrNiCuNbSP
≤0.07≤1.0≤1.015.5~17.53.0~5.03.0~5.00.15~0.45≤0.030≤0.035
表一：0Cr17Ni4Cu4Nb钢的化学成分
σσδψ硬度
热处理制度bs5
MPaMPa%%HRC
1040ºC水冷或空冷（A状态）HB≤363
1040ºC水冷或空冷，480ºC回火4h空冷（H900）≥1314≥1177≥10≥40≥40
1040ºC水冷或空冷，495ºC回火4h空冷（H925）≥1177≥1070≥10≥44≥38
1040ºC水冷或空冷，550ºC回火4h空冷（H1025）≥1070≥1000≥12≥45≥35
1040ºC水冷或空冷，580ºC回火4h空冷（H1075）≥1000≥863≥13≥45≥31
1040ºC水冷或空冷，620ºC回火4h空冷（H1150）≥932≥725≥16≥50≥28
1040ºC水冷（A状态）10307551245HB363
1040ºC水冷，480ºC回火4h空冷（H900）13731275145044
1040ºC水冷，495ºC回火
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