高强度不锈钢的发展与特性

高强度不锈钢按组织类型可分为铁素体型、奥氏体型、半奥氏体型、马氏体型，其中后者应用最为广泛。高强度不锈钢自上世纪40年代诞生的第一个stainless W沉淀硬化不锈钢以来，已经经历了三代钢种的发展。美国Armco公司于1948年开发了第一代高强度不锈钢，典型的为17-4PH和17-7PH，至今仍在广泛使用，而且使用量也是最大的。在1970年前后，美国发明了PH13-8Mo和Custom450等钢，1990年以后开发了Custom465，这些钢是第二代典型高强度不锈钢的代表，自此高强度不锈钢的强度由1400MPa级别提高到1800MPa级别。进入二十一世纪，美国QuesTek公司发明了FerriumS53钢，将强度级别提高到1900MPa的水平，进入了第三代高强度不锈钢的研发时代。高强度不锈钢具有高强度、高韧性和耐腐蚀性能等三大特点，因此可以应用领域十分广泛，例如17-4PH钢强度可达到1400MPa，断裂韧性达到90MPam1/2以上，且在不同浓度的酸性水溶液中、不同的腐蚀温度下17-4PH表现出比Cr13、9Cr18和1Cr17Ni2更好的耐腐蚀性能。
我国对高强度不锈钢的科研投入要追述于上个世纪50年代末期，当时钢铁研究总院根据国防军工的需求在新钢种研究室成立了我国第一个高强度不锈钢专业组并先后与特钢厂，例如抚顺特钢、大连特钢、上钢三厂、上钢五厂、长城特钢、本溪钢铁公司、江西钢厂等开展高强度不锈钢研制工作，而且研究的领域不断地扩大到民用部门，至今我国基本上已建立了自己的高强度不锈钢体系，基本上满足了我国国防军工、高新技术、国民经济发展的要求。进入二十一世纪，我国自主研发了第三代超高强度不锈钢F863钢和USS122钢，这两种钢分别采用金属间化合物和碳化物强化的合金设计理念，强度都可达到1900MPa，断裂韧性达到了100MPam1/2，这也标志着我国高强度钢领域自主创新能力的大幅提高。