(新)马氏体不锈钢

退火态 时效态 （4）工艺性能

沸腾8h 178 178 431 427 室腾48h 4.58 4.69 6.30 6.27 沸腾8h 0.25 0.28 0.31 0.27 30℃，48h 0.51 0.50 0.50 0.49 沸腾8h 0.83 0.79 0.10 0.15 工艺性能包括冷、热加工性能，热处理性能及焊接性能。此钢一般不进行冷加工。热加工温度为1000-1170℃。对>76mm或形状复杂的部件，热加工后应及时回炉加热到原热加工的温度，随后缓慢冷却。

0Cr17Ni4Cu4Nb钢的热处理制度见图2-53。

0Cr17Ni4Cu4Nb钢可用任何焊接不锈钢的方法焊接。在固溶、时效或过效状态都可焊接。焊前不需预热。当要求焊缝强度为时效后钢的强度为90%时，则焊后需重新固溶和时效处理。此钢也可进行钎焊，适宜的钎焊温度为此钢的固溶处理温度。 （5）物理性能

0Cr17Ni4Cu4Nb钢的物理性能为： 密度ρ：7780kg/m3;

线膨胀系数α(H900热处理态)：20-100℃时，10.8×10-6K-1; 20-200℃时,10.16×10-6K-1; 20-300℃时，11.36×10-6K-1; 热导率λ：100℃时，17W/(m.K)； 300℃时，20W/(m.K)；

500℃时，23W/(m.K)； 弹性模量E：20℃时，19.1×104MPa。 100℃时，19.1×104MPa。 320℃时，18.1×104MPa。 8、0Cr15Ni5Cu3Nb （1）化学成分

0Cr15Ni5Cu3Nb钢的化学成分（%）：C≤0.07；Si≤1.0；Mn≤1.0；Cr：14.0-15.5,Ni：3.5-5.5,Cu：2.5-4.5,Nb+Ta 0.15-0.45,P≤0.040；S≤0.030； （2）力学性能

0Cr15Ni5Cu3Nb的力学性能见表2-48至表2-50。

表2-48 0Cr15Ni5Cu3Nb钢室温和高温强度和塑性

试验温度℃ 24 204 316 427 494 649 试验温度℃ H925 1310 1150 1090 1020 755 400 бb,MPa 热处理制度① H1025 H1100 H115O-M 1140 1065 890 1010 945 760 955 905 715 910 845 670 720 660 550 370 - - δ4，% 热处理制度① б0.2,MPa 热处理制度① H925 H1025 H1100 H115O-M 1205 1105 1030 715 1045 955 920 685 960 900 865 660 865 815 780 605 630 625 605 530 315 280 - - ψ，% 热处理制度① 24 204 316 427 494 649 H925 H1025 H1100 H115O-M H925 H1025 H1100 H115O-M 16 17 19 23 59 64 67 75 15 15 16 20 54 58 62 64 14 14 14 19 59 57 57 70 15 15 14 17 60 60 60 69 17 18 18 20 70 70 71 74 26 28 - - 83 83 - - ①H×××—经固溶处理（1040℃空或油冷）后，再经不同温度（数字为℉）时效4h，空冷。 H1150-M为双过时效工艺，即760℃×2h空冷+621℃×4h空冷。

表2-49 0Cr15Ni5Cu3Nb钢室温和低温冲击性能

试验温度℃ 24 -12 -40 -79 -196 夏比冲击吸收动(V型缺口)，J ①热处理制度 H925 H1025 H1100 H115O-M 78 113 130 235 38 62 108 232 22 31 73 225 9.5 12 36 205 - 3 4.7 45 夏比冲击值(预制裂纹)，105J/m2 ①热处理制度 H925 H1025 H1100 H115O-M 4.6 8.8 9.5 21 1.0 2.6 7.2 20.6 0.52 1.6 3.7 19.7 0.35 0.61 1.5 17.1 - - - 1.9 ①H×××——见表2-48的表注。

表2-50 0Cr15Ni5Cu3Nb钢横向和纵向的力学性能比较

取样 性能指标 方向② H900 бb ，≥Mpa L和T 1305 б0.2， ≥Mpa L和T 1165 L 10 δ4 ，≥% T 6 L 35 ψ，≥% T 15 L -④ Cv，≥J T -④ 硬度HRC L和T 40-47 H925 1165 1065 10 7 38 20 7 -④ 38-45 热处理制度③ H1025 H1075 H1100 1065 995 960 995 860 790 12 13 14 8 9 10 45 45 45 27 28 29 20 27 34 14 20 20 35-42 32-39 31-38 H1150 H1150-M 925 790 720 515 16 18 11 14 50 55 30 35 41 74 27 47 28-37 24-30 ①钢材截面尺寸≤300mm；②L——纵向，T——横向； ③H×××——见表2-48的表注，但H900为时效1h，空冷。

④在此热处理条件下，冲击性能很低，若要求韧性为主要设计指标的情况下，不宜采 用这种热处理工艺。 （3）耐蚀性能

此钢的耐蚀性优于1Cr13和1Cr17Ni2，与0Cr17Ni4Cu4Nb相当。在H900状态，钢的耐蚀性最佳。在A状态或在523℃或高于523℃时效状态，此钢具有高的耐海洋大气的应力腐蚀性能。 （4）工艺性能

0Cr15Ni5Cu3Nb钢的锻造温度为1175-1205℃。在高于1205℃加热将引起晶粒长大，应予以避免，锻后应快速冷却到30℃以下。为了获得时效后的良好韧性，时效前应进行固溶处理。由于此钢没有铁素体和方向性，因此，可进行顶锻镦粗和展平锻造。

固溶处理温度为1040℃，空冷或油冷到30℃以下，获得马氏体组织，即A状态。时效状态为时效硬化马氏体，即H状态。改变时效温度可调整钢的强度和韧性。时效时间，除H900（华氏）为1h外，其余温度的时效时间为4h。双过时效H1150-M/工艺为：760℃×2h空冷+621℃×4h空冷。此钢可在565℃进行气体氮化，提高其抗咬死和耐磨性能，但对耐蚀性不利。 （5）物理性能

在不同状态下0Cr15Ni5Cu3Nb钢的物理性能见表2-51

表2-51 0Cr15Ni5Cu3Nb钢的物理性能

名 称 密度ρ，kg/m3 热膨胀系数α，×10-6K-1 -73～21℃ 21～93℃ 21～204℃ 21～316℃ 21～427℃ 21～482℃ 导热系数λ，W/(m.K) 149℃ 260℃ 460℃ 482℃ 电阻ρ,μΩ.m 比热J/(kg.K)(0-100℃) 弹性模量E(拉伸)，×104MPa 弹性模量E(扭转)，×104MPa 9、0Cr16Ni6MoCuNb （1）化学成分

A 7780 - 10.8 10.8 11.16 11.34 - - - - - 0.98 460 19.5 7.7 热处理状态 H900 H1075 7800 7810 10.44 10.8 10.8 11.34 11.7 - 17.9 19.5 22.5 22.6 0.77 419 - 7.5 - 11.34 11.7 11.88 12.24 - - - - - - - - 6.9 H1150 7820 10.98 11.88 12.42 12.78 12.96 13.14 - - - - - - - 6.9 0Cr16Ni6MoCuNb钢的化学成分（%）：C≤0.05,Si≤0.50,Mn≤0.50,Cr:14.5-16.5,Ni:5.5-7.5,Mo: 0.5-1.0,Cu: 1.25-1.75,Nb≥8×C,P≤0.030,S≤0.030。 （2）力学性能

0Cr16Ni6MoCuNb钢典型的室温力学性能以及时效和力学性能的关系分别列入表2-52和表2-53。

表2-52 0Cr16Ni6MoCuNb钢典型的室温力学性能

бb, 热处理制度 MPa 1080℃×30min,水淬 990 1080℃×30min,水淬1345 +482℃×4h空冷 ②

б0.2, MPa 805 1260 δ4 % 14 14 ψ бN 硬度 Cv② % 107.MPa HRC J 60 515 28 81 60 630 42 47 ① 钢材尺寸为≤φ50mm，棒材；②Cv——夏比冲击吸收功（V型缺口试样），J

表2-53 0Cr16Ni6MoCuNb钢时效后的力学性能

时效温бb, б0.2, 缺口抗拉强度 δ4 ψ 硬度 Cv② 度℃ 482 510 538 566 621 （3）耐蚀性能

MPa 1340 1285 1185 1090 980 MPa 1295 1260 1160 1045 640 (K=10)MPa 2035 1975 1880 1750 1420 % 14 16 17 20 23 % 57 59 62 65 69 HRC J 43 54 42 63 39 69 37 93 28 131 ① Cv——见表2-52的表注

0Cr16Ni6MoCuNb钢在包括盐雾的大气条件下，具有良好的耐蚀性，在35℃的5%和20%盐水喷雾试验中具有优良的耐锈蚀和耐点蚀性能。在酸性介质中耐蚀性优于Cr13型马氏体不锈钢，而与0Cr19Ni9钢相当，见表2-54。

表2-54 0Cr16Ni6MoCuNb钢的耐蚀性能

钢号 1Cr13 (AISI 410) 0Cr16Ni6MoCuNb (Custom 450) 0Cr19Ni9 (AISI 304) 硬度 HRC 45 28 30 41 （HRB） 80 48h的腐蚀速度mm/a 20%HNO3 56%H2SO4 50%CH3COOH 93℃ 24℃ 沸腾 0.20 43.99 6.76 1.50 30.93 41.33 0.05 0.025 0.025 0.05 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 ①第1个48h试验周期。几个或全部试验周期的腐蚀速度； ②第3个48h试验周期，腐蚀速度增加到5.08mm/a。 （4）工艺性能

包括冷、热加工性能、热处理及焊接性能。此钢易于热加工，热加工温度一般为900-1260℃。为便于热加工并获得细小晶粒尺

寸，其最佳热加工温度为1150-1170℃。钢的冷加工硬化速度较低（见表2-55），使之在不进行中间退火的情况下能进行大变形量的冷加工。

表2-55 0Cr16Ni6MoCuNb冷加工硬化倾向

冷变形量,% бb,MPa б0.2,MPa 0 933 795 20 995 910 40 1010 1015 60 1160 1110 80 1260 1220 此钢通常以固溶退火处理状态供货，推荐的固溶处理工艺为1024-1052℃×30min水冷。时效处理是使钢能够提供最终使用强度和韧性的关键工序，在427-532℃范围内时效4h，随后水冷，钢的抗拉强度和屈服强度有明显增加；为了得到强度和韧性的良好配合，推荐采用482℃温度时效。在538℃过时效，韧性提高但强度下降。钢的临界温度为：AC1 632℃,AC3 707℃,Ms 118℃,Mf 38℃,

此钢焊前不需预热，采用0Cr16Ni6MoCuNb焊材，可使用焊接不锈钢的标准焊接方法。如要求达到最佳耐蚀性，对焊后部件应进行焊后固溶退火。钎焊温度同固溶处理温度，钎焊料可使用0Cr19Ni9的钎焊料。 （5）物理性能

0Cr16Ni6MoCuNb钢的物理性能如下： 密度ρ：7750kg/m3;

退火+482℃×4h空冷：7.76；