沉淀硬化不銹鋼強度高耐腐蝕性能好的原因是什么

  沉淀硬化不銹鋼兼有強度高、耐蝕性好的特點。其耐蝕性不但與化學成分有關，還與熱處理有關，特別是與時效溫度密切相關。微細相的析出或時效反應對耐腐蝕性有害，但能提高鋼的強度和硬度。若進行過時效處理，則對耐蝕性有益，但會降低鋼的強度。

  沉淀硬化不銹鋼屬于高強度不銹鋼，在工業應用中要特別注意氫裂和應力腐蝕開裂，因為這兩種腐蝕形式對高強度和內部組織特別敏感。

  在酸性H₂S水溶液中，05Cr17Ni4Cu4Nb馬氏體沉淀硬化不銹鋼和07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化不銹鋼均易發生氫脆，而且對時效溫度十分敏感，如05Cr17Ni4Cu4Nb鋼在317℃時效，易破斷，而在510℃以上溫度時效，則不斷裂。為了改善沉淀硬化不銹鋼的抗氫脆性能，采用較高溫度的時效或過時效是最好的辦法。

  07Cr17Ni7Al、05Cr17Ni4Cu4Nb、05Cr15Ni5Cu4Nb、07Cr15Ni7Mo2Al等沉淀硬化不銹鋼的時效組織為馬氏體，耐應力腐蝕行為類似于馬氏體不銹鋼。采用斷裂力學的方法研究表明，沉淀硬化不銹鋼應力腐蝕開裂的臨界強度因子隨鋼的強度水平的增高而降低，而且馬氏體型不銹鋼往往比半奧氏體型不銹鋼的斷裂韌性和抗應力腐蝕性能高得多。過時效態的抗應力腐蝕開裂性能和斷裂韌性均比最高強度時效態好。在決定沉淀硬化不銹鋼抗應力腐蝕開裂性能參數中，鋼的屈服強度是一個決定性作用的參數。當沉淀硬化不銹鋼的屈服強度超過1035MPa時，在海洋大氣中會呈現應力腐蝕開裂。

  典型的馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb的耐蝕性比馬氏體不銹鋼好，與18-8型奧氏體不銹鋼相當。這是因為馬氏體沉淀硬化不銹鋼05Cr17Ni4Cu4Nb鋼時效析出富銅相，故在氧化性酸（如HNO₃）中的時效態比固溶態的耐蝕性差，在還原性酸（如H₂SO₄）中耐蝕性較好。07Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化鋼的耐腐蝕性接近于05Cr17Ni4Cu4Nb鋼，在氧化性酸中耐蝕性良好，但不能用于H₂SO₄、HCl等還原性酸。為了改善不銹鋼在還原性酸中的耐蝕性，在鋼中加銅、鉬是有利的，故在此基礎上發展了07Cr15Ni7Mo2Al、05Cr15Ni5Cu4Nb等沉淀硬化不銹鋼。

  沉淀硬化不銹鋼是一類含沉淀硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的鐵鉻鎳合金，可以通過熱處理強化，此類鋼具有高強度，足夠的韌性和適宜的耐蝕性。主要應用于宇航工業和一些高技術產業。