一、0Cr17Ni4Cu4Nb的用途
0Cr17Ni4Cu4Nb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300º C/572ºF)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 (160-190 ksi)的耐压强度。
材料名称:不锈钢棒
牌号:0Cr17Ni4Cu4Nb
标准:GB/T 1220-1992
0Cr17Ni4Cu4Nb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。
0Cr17Ni4Cu4Nb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
0Cr17Ni4Cu4Nb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
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。
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
航空发动机零部件
在航空发动机中,0Cr17Ni4Cu4Nb可用于制造一些非关键但仍需具备良好性能的部件。例如,发动机外部的一些小型连接件和支架。这些部件不直接承受发动机核心区域的高温高压,但仍需在复杂的航空环境下(如高速气流冲刷、温度变化以及燃油和润滑油的接触)保持结构完整性和耐腐蚀性。
飞机结构件
对于飞机机身结构中的一些辅助结构部件,如襟翼、扰流板的部分零件,0Cr17Ni4Cu4Nb是合适的材料。这些部件在飞行过程中需要承受一定的空气动力载荷,并且要抵御大气环境中的腐蚀,包括在不同气候区域(如潮湿、盐雾环境等)飞行时的腐蚀影响。
(二)船舶制造领域
船用设备部件
在船舶制造中,0Cr17Ni4Cu4Nb可用于制造船用发动机的一些零部件,如泵体、阀门等。船用发动机工作环境恶劣,面临海水的腐蚀和振动等因素,该材料的耐腐蚀性和一定的强度能够保证这些部件的正常运行。
船舶结构件
对于船舶上层建筑中的一些结构部件,如栏杆、扶手等,该材料可以提供良好的美观性和耐腐蚀性。在海洋环境中,这些部件长期暴露在海风中,容易受到盐雾腐蚀,0Cr17Ni4Cu4Nb能够有效抵抗这种腐蚀,延长使用寿命并减少维护成本。
(三)机械制造领域
精密机械零件
在精密机械制造中,如高端仪器设备的一些小型但关键的零件,0Cr17Ni4Cu4Nb可用于制造。例如,光学仪器中的一些支撑结构件,这些部件需要具备高精度的尺寸稳定性、一定的强度以支撑光学元件,还要有良好的耐腐蚀性,以防止在不同环境下被腐蚀而影响仪器性能。
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,0Cr17Ni4Cu4Nb是一种可选材料。例如,在压铸模具中,该材料可以抵抗压铸过程中金属熔液(如铝合金熔液)对模具的侵蚀,其一定的强度能够承受压铸压力,保证模具的使用寿命和成型质量。
二、0Cr17Ni4Cu4Nb的特性
(一)化学特性
耐腐蚀性
0Cr17Ni4Cu4Nb具有良好的耐腐蚀性,尤其是对大气腐蚀、海水腐蚀有较好的抵抗能力。在海洋环境中,其所含的铬、镍等元素有助于形成稳定的钝化膜,从而抵御海水中氯离子等腐蚀性物质的侵蚀。在大气环境中,无论是潮湿的热带气候还是工业污染较严重的地区,该材料也能有效防止生锈和腐蚀。
抗氧化性
在一定温度范围内,0Cr17Ni4Cu4Nb表现出较好的抗氧化性。在船舶发动机和航空发动机的工作温度环境下,它能够防止材料表面被氧化,维持材料的性能。这是因为合金中的元素组合在高温下能够形成抗氧化的保护膜。
(二)物理特性
较高强度
0Cr17Ni4Cu4Nb具有较高的强度,其屈服强度和抗拉强度能够满足多种工程应用的需求。在航空航天领域的结构件和船舶制造中的关键部件中,这种较高的强度可以保证部件在承受载荷时不会轻易变形或损坏。
良好韧性
该材料还具备良好的韧性。在船舶结构件受到海浪冲击或者航空结构件受到飞行过程中的振动和冲击时,良好的韧性可以使部件吸收能量,避免发生脆性断裂,提高结构的安全性和可靠性。
可加工性
0Cr17Ni4Cu4Nb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。在精密机械制造和模具制造中,能够根据设计要求加工出各种形状的零件,并且在加工后可以通过适当的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。在精密仪器制造中,这种尺寸稳定性能够确保仪器的精度,不会因为材料的热胀冷缩等因素导致尺寸偏差过大,从而影响仪器的性能。