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常见的铸造用沉淀硬化不锈钢材质

马氏体时效沉淀硬化不锈钢是一种含碳量不高于0.03%以保证马氏体基体的韧性、耐蚀性、焊接性和可加工性，12%的铬以保证耐蚀性的合金钢。此外，还加入了合金元素钴，进一步提高了钢的热处理效果。

半奥氏体沉淀硬化不锈钢，即过渡沉淀硬化不锈钢，含铬不低于12%。它的碳含量低，以铝为主要沉淀硬化元素。这种沉淀硬化不锈钢的综合性能优于马氏体沉淀硬化不锈钢。

奥氏体沉淀硬化不锈钢是一种在淬火和时效状态下均具有稳定奥氏体***的不锈钢。其镍、锰含量高，铬含量高于13%，以保证良好的耐腐蚀性和性。同时，奥氏体沉淀硬化不锈钢通常添加钛、铝、钒或磷作为沉淀硬化元素，并添加少量的硼、钒、氮等元素，以获得优良的综合性能。

铸造厂铸造以下典型等级的沉淀硬化不锈钢

1- 中准：05Cr15Ni5Cu4Nb、05Cr17Ni4Cu4Nb

2- 英准：ANC20、ANC21、ANC22

3- 美准：630、634、17-4PH、15-5PH、CB7Cu-1

4- 日本标准：SCS24、SCS32

5- 德准：1.4542

马氏体不锈钢

马氏体不锈钢是指显微金相***主要为马氏体的一类不锈钢。马氏体不锈钢的铬含量在12% - 18%范围内，其主要合金元素是铁、铬和碳。

马氏体不锈钢可以通过热处理调整其力学性能，是一类可硬化的不锈钢。马氏体不锈钢根据化学成分不同可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类。

1. 马氏体铬钢

马氏体铬钢中除含铬外还含一定量的碳。铬含量决定钢的耐蚀性，碳含量越高则强度、硬度和耐磨性越高。此类钢的正常***为马氏体，有的还含有少量的奥氏体、铁素体或珠光体。主要用于制造对强度、硬度要求高，而对耐腐蚀性能要求不太高的零件、部件以及工具、刀具等。典型钢号有2Crl3、4Crl3、9Crl8等。

2. 马氏体铬镍钢

马氏体铬镍钢包括马氏体沉淀硬化不锈钢、半奥氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等，都是高强度或超高强度不锈钢。此类钢碳含量较低（低于0.10%），并含有镍，有些牌号还含有较高的钼、铜等元素，所以此种钢在具有高强度的同时，强度与韧性的配合以及耐蚀性、焊接性等均优于马氏体铬钢。Crl7Ni2是的一种低镍马氏体不锈钢。

马氏体不锈钢铸件的热处理

马氏体不锈钢常用的热处理是调质处理。通常选用950 - 1050℃温度下在油中冷却或者空气中冷却。然后在650 - 750℃回火。一般在淬火后应该立即回火，以便防止因为淬火***应力而导致铸件开裂。

含有少量镍、钼、硅等合金元素的高强度低碳马氏体不锈钢铸件，经过正火、回火处理以后具有良好的综合力学性能、焊接性能和抗磨性能。这种铸件广泛应用于大型水轮机整体铸造和铸造+焊接的叶轮中。这种情况下，通常选用的热处理规范是950 - 1050℃正火 + 600 - 670℃回火。

马氏体沉淀硬化不锈钢通常还含有Al、Ti、Cu等元素，它是在马氏体基体上通过沉淀硬化作用析出Ni3A1、Ni3Ti等弥散强化相而进一步提高钢的强度。半奥氏体（或称半马氏体）沉淀硬化不锈钢，由于淬火状态仍为奥氏体***，所以淬火态仍可进行冷加工成型，然后通过中间处理、时效处理等工艺进行强化。这样就可以避免马氏体沉淀硬化不锈钢中的奥氏体淬火后直接转变为马氏体，导致随后加工成型困难的缺点。常用的钢种有0Crl7Ni7AI、0Crl5Ni7M02A1等。此类钢强度较高，一般达1200～1400 MPa，常用于制作对耐蚀性能要求不太高但需要高强度的结构件。

2205双相不锈钢铸件

2205双相不锈钢是由21%铬, 2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的双相不锈钢。铁素体和奥氏体***各占大约50%。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。2205双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍。这一特性使设计者在设计产品时减轻重量，让这种合金比316，317L更具有势。这种合金特别适用于-50°F/+600°F 温度范围内。超出这一温度范围的应用，也可考虑这种合金，但是有一些限制，尤其是应用于焊接结构的时候。

化学成分：

C: ≤ 0.03

Mn: ≤ 2.00

Si: ≤ 1.00

P: ≤ 0.03

S: ≤ 0.02

Cr: 22.0～23.0

Ni: 4.5～6.5

Mo: 3.0～3.5

N: 0.14～0.20

国际通称：2205双相钢、UNS S32205、UNS S32205、NAS 329J3L、F51、W.-Nr. 1.4462、00Cr22Ni5Mo3N

执行标准：ASTM A240/A***E SA-240、ASTM A276、ASTM A182/A***E SA-182、ASTM A312/A***ES A312

物理性能：2205双相钢密度：7.98g/cm3， 熔点：1300-1390 ℃

固溶热处理：1000-1050℃之间保温1-2小时，快速空冷或水冷。

机械性能：抗拉强度：σb≥795Mpa，屈服强度σb≥550Mpa：延伸率：δ≥15%，硬度≤310（HB）