1.4542不锈钢介绍

1. 概述

0Cr17Ni4Cu4Nb钢是一种马氏体沉淀硬化不锈钢。其组织在从固溶温度冷却至室温时转变为马氏体，并通过480～560℃的时效处理，在马氏体基体中沉淀出富铜相，从而提高了强度。相较于马氏体不锈钢，由于碳含量较低，该钢具有优越的耐腐蚀性和可焊性，接近于某些奥氏体不锈钢。热处理工艺简单，抗氧化性能良好。然而，由于固溶处理后形成马氏体组织，即使在过时效状态下，延展性仍然无法满足深冷作变形的需求。在长时间高于400℃的使用条件下会出现脆化倾向。0Cr17Ni4Cu4Nb钢通常用于制造400℃以下工作的高强耐蚀部件，如飞机、导弹的紧固件，发动机零件和阀门部件等。

2. 材料信息

牌号: 0Cr17Ni4Cu4Nb

相近牌号: 17-4PH, AISI630 (美国); SUS 630 (日本); Z6CNU17—04 (法国)

技术标准: 棒材GB1220—84《不锈钢棒》

1.4542/630不锈钢化学成分（表1-1）

4. 1.4542/630不锈钢热处理制度

0Cr17Ni4Cu4Nb钢的热处理通常包括固溶和时效处理。固溶温度应控制在1020～1060℃，过高或过低均会影响组织均匀性。时效温度可以在450～580℃范围内变动，以满足不同的使用要求。对于需要更高韧性、塑性及耐蚀性能的应用，可在580℃或更高温度下时效。对于经过热加工、焊接或钎焊的材料，为了获得最佳性能，必须重新进行固溶处理和时效处理。

5. 1.4542/630不锈钢品种规格和供应状态

5.1 品种规格

热轧材：直径8～55mm, 直径75～120mm，方形8～50mm，方形55～120mm

锻件：直径55～130mm，直径135～180mm，直径185～250mm，方形55～200mm

其他：板材、带材、丝材、铸件、精密铸件等可协商供应

5.2 供应状态

通常以固溶状态供应，也可提供过时效状态下的材料。热轧材和锻件也可在锻造或轧制状态下供应。

6. 熔炼和铸造工艺

一般采用电弧炉或电弧炉+电渣重熔冶炼。当对力学性能有特别要求时，也可采用真空感应炉、真空自耗炉或炉外精炼法进行熔炼。

7. 应用概况及特殊要求

7.1 应用概况

在航空领域主要用作中温耐蚀承力件和发动机反堆装置中的精铸件等。

7.2 特殊要求

冶炼时需严格控制化学成分，特别是铜和铌的含量，以避免性能波动。

板材和棒材在最高强度状态下，横向延展性和疲劳性能较纵向差，需注意使用中的方向。

虽然在固溶状态下比较软，但经时效处理后硬度、强度、延展性和抗应力腐蚀性能都得到改善。

时效过程中尺寸会微量变化，480℃时效约收缩0.04%～0.06%，620℃时效约收缩0.08%～0.10%。

8. 化学与耐蚀性能

抗氧化性能：中温抗氧化性能类似于普通奥氏体不锈钢。

耐腐蚀性能：耐大气腐蚀和酸腐蚀能力优于马氏体不锈钢，并与某些奥氏体不锈钢相当。对氢脆不敏感，但在高强度状态下，在某些介质中可能发生应力腐蚀。在硫酸等介质中耐腐蚀性良好。在海水中的腐蚀减重约为0Cr17Ni7A1钢的30%，与1Cr18Ni9钢相当。在高温高压水中的缝隙腐蚀性能与1Cr18Ni9Nb钢相当。在人造海水和大气中放置两年后，试样表面几乎无腐蚀痕迹。

9. 工艺性能与要求

9.1 成形性能

热加工性能稍逊于0Cr17Ni7Al钢。主要表现为锻造温度区间窄，需较高停锻温度。控制加热温度（1200℃）下的8-铁素体含量不超过10%，则热塑性良好。对于尺寸较大或形状较复杂的零件，热加工后应及时回炉加热到原热加工温度，并缓慢冷却。

9.2 焊接性能

固溶、时效或过时效状态均可采用各种不锈钢焊接方法，无需预热。若要求焊缝强度接近于时效后钢的强度，则焊接后需重新进行固溶和时效处理。适宜钎焊，最佳钎焊温度与固溶处理温度相同。