一、05Cr17Ni4Cu4Nb的用途
05Cr17Ni4Cu4Nb是由铜、铌/钶构成的沉淀、硬化、马氏体不锈钢。这个等级具有高强度、硬度(高达300ºC/572º F)和抗腐蚀等特性。经过热处理后,产品的机械性能更加完善,可以达到高达1100-1300 mpa (160-190ksi) 的耐压强度。
材料名称:不锈钢棒
牌号:05Cr17Ni4Cu4Nb
标准:GB/T 1220-1992
05Cr17Ni4Cu4Nb特性及适用范围:
添加铜的沉淀硬化型钢种。用于制造轴类、汽轮机部件。
05Cr17Ni4Cu4Nb化学成分:
碳 C :≤0.07
硅 Si:≤1.00
锰 Mn:≤1.00
硫 S :≤0.030
磷 P :≤0.035
铬 Cr:15.50~17.50
镍 Ni:3.00~5.00
铜 Cu:3.00~5.00
铌 Nb:0.15~0.45
05Cr17Ni4Cu4Nb力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):480℃时效,≥1310; 550℃时效,≥1060; 580℃时效,≥1000;620℃时效,≥930
条件屈服强度 σ0.2(MPa):480℃时效,≥1180;550℃时效,≥1000;580℃时效,≥865;620℃时效,≥725
伸长率 δ5 :480℃时效,≥10;550℃时效,≥12;580℃时效,≥13;620℃时效,≥16
断面收缩率 ψ :480℃时效,≥40;550℃时效,≥45;580℃时效,≥45;620℃时效,≥50
硬度 :固溶,≤363HB和≤38HRC;480℃时效,≥375HB和≥40HRC;550℃时效,≥331HB和≥35HRC;580℃时效,≥302HB和≥31HRC;620℃时效,≥277HB和≥28HRC
05Cr17Ni4Cu4Nb热处理规范及金相组织:
热处理规范:1)固溶1020~1060℃快冷;2)480℃时效,经固溶处理后,470~490℃空冷;3)550℃时效,经固溶处理后,540~560℃空冷;4)580℃时效,经固溶处理后,570~590℃空冷;5)620℃时效,经固溶处理后,610~630℃空冷。
金相组织:组织特征为沉淀硬化型。
05Cr17Ni4Cu4Nb交货状态:一般以热处理状态交货,其热处理种类在合同中注明;未注明者,按不热处理状态交货。
(一)航空航天领域
发动机部件
在航空发动机中,05Cr17Ni4Cu4Nb可用于制造一些承受中等应力且需要具备良好耐腐蚀性的部件。例如,发动机的某些小型支架或连接件,这些部件在发动机运行过程中会受到高温、振动以及燃油和润滑油的腐蚀影响。05Cr17Ni4Cu4Nb的高强度和耐腐蚀性能够确保这些部件在复杂的工作环境下可靠运行。
航空结构件
对于飞机的一些次要结构件,如襟翼、起落架舱门等的部分零件,该材料也是适用的。这些结构件需要在保证一定强度的能够抵御大气环境中的腐蚀,包括在不同气候条件下(如海洋性气候中的盐分侵蚀、潮湿环境下的腐蚀等),05Cr17Ni4Cu4Nb可以满足这一要求,从而提高飞机结构的耐久性和安全性。
(二)能源领域
石油开采设备
在石油开采过程中,井下工具和地面设备的某些部件会面临恶劣的工作环境,如含有硫化氢、二氧化碳等腐蚀性气体的油井环境。05Cr17Ni4Cu4Nb可用于制造如采油树的一些小部件、井下泵的部分零件等。它能够抵抗这些腐蚀性介质的侵蚀,延长设备的使用寿命,减少维修成本。
核能发电设备
在核能发电站中,一些非核岛区域的设备部件,如冷却系统中的部分管道和阀门,在可能接触到含有微量放射性物质的冷却剂的情况下,需要具备良好的耐腐蚀性和一定的强度。05Cr17Ni4Cu4Nb可以满足这些要求,确保冷却系统的正常运行,保障核电站的安全稳定发电。
(三)机械制造领域
精密机械部件
在制造精密机械,如高端数控机床的一些关键部件时,05Cr17Ni4Cu4Nb可用于制造承受一定载荷且对尺寸精度和稳定性要求较高的零件。例如,机床的主轴、丝杠等部件,该材料的高强度、良好的耐磨性和尺寸稳定性能够保证机床的加工精度和长期可靠性。
模具制造
在模具制造方面,对于一些需要承受中等成型压力且对模具表面质量和耐腐蚀性有要求的模具,05Cr17Ni4Cu4Nb是一种不错的选择。例如,在注塑模具中,该材料可以抵抗塑料原料中的添加剂(如一些酸性或碱性的添加剂)对模具的腐蚀,其高强度能够承受注塑过程中的压力,保证模具的使用寿命和成型质量。
二、05Cr17Ni4Cu4Nb的特性
(一)化学特性
耐腐蚀性
05Cr17Ni4Cu4Nb具有出色的耐腐蚀性,特别是对大气腐蚀、海水腐蚀以及一些化学介质腐蚀具有良好的抵抗能力。在海洋环境中,它能抵御海水中的氯离子侵蚀,这是因为其化学成分中的铬、镍等元素能够形成稳定的钝化膜,阻止腐蚀的发展。在化学工业中,它对一些酸性和碱性介质也有一定的耐受能力,例如在弱酸性的化工溶液中,其腐蚀速率相对较低。
抗氧化性
该材料在高温环境下表现出较好的抗氧化性。在航空发动机的工作温度范围内,它能够防止材料表面被氧化,从而保持材料的性能。这是由于其合金元素的作用,在高温下能够形成致密的氧化膜,阻止氧气与材料内部发生反应。
(二)物理特性
高强度
05Cr17Ni4Cu4Nb具有较高的强度,其屈服强度和抗拉强度在不锈钢材料中处于较高水平。在航空航天领域,这种高强度能够满足发动机部件和结构件承受高应力的要求;在机械制造领域,也能保证精密机械部件在工作过程中不会因承受较大载荷而发生变形或损坏。
良好的韧性
除了高强度,该材料还具备良好的韧性。在能源领域的设备中,如石油开采设备在井下复杂的受力环境下,良好的韧性可以防止部件发生脆性断裂。在航空航天结构件受到意外冲击时,也能够吸收能量,避免结构的突然破坏。
可加工性
05Cr17Ni4Cu4Nb具有较好的可加工性,可以通过常规的机械加工方法(如车削、铣削、钻孔等)进行加工。在模具制造中,能够根据设计要求加工出复杂的模具形状,并且在加工后可以通过热处理等工艺提高其性能。
尺寸稳定性
该材料在加工和使用过程中具有较好的尺寸稳定性。在精密机械制造中,如数控机床的部件,这种尺寸稳定性能够保证机床在长时间运行过程中的加工精度,不会因为材料的热膨胀或冷缩等因素导致尺寸偏差过大。