特點
材料介紹: 牌號全稱:0Cr26Ni5Mo2Cu3
合金CD-4MCu名義上是26Cr-6Ni合金(C≤0.04),並加入鉬和銅。此合金沒有對應的變形鋼種。合金CD-4MCu在鑄態下是雙相組織,是由奧氏體分布在鐵素體基體中所組成。雖然碳化物析出受合金最低碳含量所限,若不用固溶處理消除,它也會彌散在鐵素體基體中,從而降低耐蝕性,CD-4MCu固溶處理溫度為1120℃,至少保溫兩小時,以確保溫度均勻,慢冷到1010~1065℃,保溫半小時,隨後淬火。在較低的溫度下保溫,是為了避免鑄件(特別是較厚斷面的鑄件)在淬火中開裂。熱處理後的組織也是雙相的,在鐵素體基體中含35~40%的奧氏體。
合金CD-4MCu基本上是鐵素體的,它的屈服強度約為19Cr-9Ni奧氏體合金的兩倍,並具有高硬度、好的拉伸塑性和令人滿意的衝擊韌性。合金高強度和高硬度同極好的耐蝕性相配合,特別適合在腐蝕(其中包括磨蝕和沖蝕)工作條件下使用。合金CD-4MCu在許多腐蝕介質中的耐蝕性比CF合金好,廣泛套用在氧化和還原的強酸工作條件下,在有氯的環境中具有特殊的抗應力腐蝕開裂的性能。
CD-4MCu合金經固溶處理後,可進一步在480~510℃通過時效引起沉澱硬化來強化。時效反應的程度,以及合金在時效狀態下的全部性能,其餘包括耐蝕性、強度、衝擊韌性和淬火開裂傾向是與復相處理方式有關,即與固溶處理溫度的高低、時效溫度和時效時間有關。因為合金在固溶處理後,在很多套用中具有足夠的強度和極好的耐蝕性,它不常在時效狀態下使用。
化學成分
化學成分(%):C≤0.04,Mn≤1.0,Si≤1.0,P≤0.04,S≤0.04,Cr=24.5~26.5,Ni=4.75~6.00,Mo=1.75~2.25,Cu=2.75~3.25
力學性能
σb≥690MPa,σs≥485MPa,δ≥16%
材料尺寸 | 溫度 | 狀態 | 力學性能 | ||||
бb,Mpa | б0.2,MPa | δ,% | Ak,J | HRC | |||
薄板0.71-0.21m/m | 室溫 | 固溶處理 | 896 | 690 | 24 | ≥100 | 26 |
薄板2.4-3.6m/m | 同上 | 同上 | 931 | 758 | 20 | 28 | |
板材4.8-50.8m/m | 同上 | 同上 | 896 | 690 | 27 | 27 | |
棒材φ12.7-101.6m/m | 同上 | 同上 | 827 | 655 | 30 | 24 | |
93℃ | 同上 | 790 | 616 | 30 | |||
板材12.7-31.8m/m | 204℃ | 同上 | 756 | 651 | 30 | ||
316℃ | 同上 | 731 | 527 | 31 |
耐腐蝕性能
·含有比較高的Cr,Mo,N等元素,故鋼的耐點蝕,耐縫隙腐蝕性能顯著優於一般18-8Cr-Ni奧氏體不鏽鋼和18-14-2,18-14-3 Cr-Ni-Mo奧氏體不鏽鋼;
由於具有α+γ雙相結構且耐點蝕性優良,因而此鋼耐氯化物應力腐蝕,耐腐蝕疲勞性能亦優於常用Cr-Ni奧氏體不鏽鋼;由於此鋼優良的本質耐蝕性,時效後較高的硬度和α+γ雙相結構,故耐磨蝕性也優於Cr-Ni奧氏體不鏽鋼,高鉻鐵素體不鏽鋼和非沉澱硬化型的α+γ雙相不鏽鋼。耐蝕性的部分試驗結果見表。
介質條件 | 耐蝕性 | 鋼種牌號 | ||||
CD4MCu | 316L | 317L | 20合金 | H-G | ||
10%H2SO4,沸騰 | 一般腐蝕, mm/a | 0.76 | 30.5 | - | 3.3 | 0.55 |
含38%P2O5的工業H3PO4,85℃ | 一般腐蝕, mm/a | 無腐蝕 | 0.13 | - | 0.05 | 無腐蝕 |
4%NaCl+0.1% Fe2(SO4)3+0.01M HCl, | 臨界點蝕 溫度,℃ | 50 | 20 | - | 55 | 75 |
10%FeCl3.6H2O, 室溫,試驗10天 | 縫隙腐蝕深度mm | 無 | 1.9 | 2.0 | 1.9 | |
天然海水,25℃,試驗30天 | 縫隙腐蝕深度mm | 0.05-0.9 | 0.2-- 0.9 | - | 0.4-- 0.5 | 0.07 |
4%NaCl+1% H3PO4,沸騰,U型樣 | 應力腐蝕, h | 無應力腐蝕 | 有應力 腐蝕 | - | 無應力腐蝕 | 無應力腐蝕 |
70%NaOH,飽和 | 應力腐蝕 | 無 | 200h | 1031h | ||
NaCl,177℃ | h | 無 | 648h | 1031h | ||
1500ppm,Cl 101℃wick試驗 | 應力腐蝕 | 無 | 有 | - | 無 | 無 |
* 316L-00Cr17Ni14Mo2;317L-00Cr17Ni14Mo3;20合金-00Cr20Ni29Mo2Cu
H-G-0Cr22Ni55Mo6.5Cu2