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PH13-8Mo

2023-05-17 15:34:15 来源：钢铁之家 阅读量：0
牌号 PH13-8Mo
对应标准 SAE AMS 5629G-2015
真空感应加自耗电极熔炼、固熔热处理、脱溶淬硬 13Cr - 8.0Ni - 2.2Mo - 1.1Al 耐腐蚀钢棒、钢丝、锻件、环件和挤压件
Steel, Corrosion-Resistant, Bars, Wire, Forgings, Rings, and Extrusions 13Cr - 8.0Ni - 2.2Mo - 1.1Al Vacuum Induction Plus Consumable Electrode Melted Solution Heat Treated, Precipitation Hardenable （Composition similar to UNS S13800）
归类 沉淀硬化型不锈钢
性能 强度 耐腐蚀 冲击韧性
标签 马氏体型沉淀硬化不锈钢
说明 该牌号是由美国在1968年在15-5PH的基础上，进一步降低铬含量，同时提高镍含量研发成功。由于该牌号添加了Mo元素，因此具有超高强度，优良的抗冲击性能以及断裂韧性，在不锈钢中具有最好的抗应力腐蚀能力，在海水中耐腐蚀性能优异，横向力学性能突出，无各向异性，该牌号碳含量低，固溶状态下为低碳马氏体，加工性能优良，时效后强度可达1500Mpa。
目前，该牌号在国外已经大量取代17-4PH，在宇航、核工业和石油化工等领域得到广泛应用，但该牌号在国内仍处于起步阶段，国内对应牌号04Cr13Ni8Mo2Al在2007年才由部分国家标准纳入。
1、化学性能
该牌号的耐腐蚀性优于Cr13型、9Cr18型和1Cr17Ni2等传统马氏体不锈钢。在海洋中耐腐蚀性能良好，在595°C以上温度时效不会产生氢脆裂纹，并且有最好的耐硫化应力腐蚀性能。
2、材料的加工性能
该牌号含碳量极低，合金中添加了元素Mo和Al，其淬火硬度较通常的马氏体不锈钢低很多，因此，在固溶状态下它有很优异的加工性能。进行表面润滑处理后，采用热镦成型，热镦时需控制好温度，以免造成过热或δ-铁素体含量过多。切削、磨削和钻削加工性能较好。
3、材料的热处理性能
该牌号材料在固溶时效状态下使用，抗拉强度最高可到1500Mpa以上，硬度最高可达45HRC以上。
在固溶状态下，其基体组织为不规则的板条状马氏体，经一定温度时效后，析出细小且均匀的球状第二相β-NiAl相(B2结构)，以及部分M23C6型碳化物，β-NiAl相及碳化物的析出可以显著的提高该牌号合金的强度。随着时效温度的提高，β-NiAl相会粗化，但因为β-NiAl相非常细小，所有β-NiAl相经过625°C时效4h后，其直径仅为70A，而β-NiAl相要与奥氏体基体产生非共格关系时其尺寸应大于15μm，所以β-NiAl相在正常时效处理过程中会与基体保持良好的共格关系，随着固溶温度的提高，碳化物的尺寸也逐渐长大。另外，随着时效温度的提高，该牌号合金中会析出回复奥氏体，回复奥氏体的出现显著降低合金的强度，提高合金的韧性，因此随着时效温度的增加，该牌号合金强度和硬度下降，塑性及冲击韧性显著提高。该牌号和其他马氏体沉淀硬化不锈钢不一样，一般马氏体沉淀硬化不锈钢在适宜温度固溶后空冷就可完全转变马氏体，而前者作为一类不能完全转变马氏体的钢种，对冷却方式较敏感，固溶后需增加调整工序，才能保证组织的完全转变，一般调整工序是在固溶后冷却至16°C以下，保温一定时间升至室温。冷处理（即调整处理）效果好坏会直接反映在热处理后材料的强度上，调整处理进行得好，热处理后材料强度明显较高。
4、使用情况及选用建议
可用于制造高强度螺栓等紧固件产品。螺栓螺钉头部采用热镦成型，滚丝或搓丝在最终热处理（即时效）之后。目前生产该牌号产品的工艺已较成熟，产品质量稳定，已成功装机应用到部分型号。在国外，该牌号已大量取代17-4PH，综合性能优于17-4PH不锈钢。
对于需要抗拉强度大于1500Mpa，剪切强度大于860MPa的，或硬度大于45HRC，同时还要求耐蚀抗氧化，以及有高断裂韧性和高抗应力腐蚀有要求的，建议选用。最终表面处理主要有钝化、涂MoS2 、涂十六醇和电化学抛光等。
PH13-8Mo 化学元素成分含量(%)
成分 C Si Mn P S Cr Ni Mo N Al
最小值 - - - - - 12.5 7.5 2 - 0.9
最大值 0.05 0.1 0.1 0.01 0.008 13.25 8.5 2.5 0.01 1.35
成分与UNS13800相似；对应国内牌号04Cr13Ni8Mo2Al
碳当量计算
PH13-8Mo 机械性能
取样方向 热处理或状态
抗拉强度
σb
Mpa 		屈服点
σs
Mpa 		断后伸长率或延伸率
δ
% 		断面收缩率
ψ
% 		硬度
HBW
纵向 H950 ≥1517 ≥1413 ≥10 ≥45 ≤363
横向 H950 ≥1517 ≥1413 ≥10 ≥35 ≤363
纵向 H1000 ≥1413 ≥1310 ≥10 ≥50 ≤363
横向 H1000 ≥1413 ≥1310 ≥10 ≥40 ≤363
纵向 H1025 ≥1276 ≥1207 ≥11 ≥50 ≤363
横向 H1025 ≥1276 ≥1207 ≥11 ≥40 ≤363
纵向 H1050 ≥1207 ≥1138 ≥12 ≥50 ≤363
横向 H1050 ≥1207 ≥1138 ≥12 ≥40 ≤363
纵向 H1100 ≥1034 ≥931 ≥14 ≥50 ≤363
横向 H1100 ≥1034 ≥931 ≥14 ≥50 ≤363
纵向 H1150 ≥931 ≥621 ≥14 ≥50 ≤363
横向 H1150 ≥931 ≥621 ≥14 ≥50 ≤363

  • 沉淀硬化条件


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