0Cr17Ni7Al(07Cr17Ni7Al / 17-7PH)半奥氏体沉淀硬化不锈钢全面资料介绍本文按牌号标准、成分、热处理、力学与物理性能、供应形态、应用与选材边界梳理,数值以国标为主、美标与厂家典型值为辅;冲突时以标准及质保书为准。
一、牌号定位与标准体系
0Cr17Ni7Al 为旧牌号,新牌号 07Cr17Ni7Al,统一数字代号 S51770,属半奥氏体(控制相变)沉淀硬化型不锈钢,国际通称 17-7PH / AISI 631 / UNS S17700,近似对照 SUS631、STS631、X7CrNiAl17-7(1.4568)、Z8CNA17-07、09Х17Н7Ю 。设计逻辑是"先软后硬":固溶态为亚稳奥氏体,可像 301 一样深冲、卷绕,再经调整、深冷、时效转为马氏体并析出 Ni₃Al 强化 。标准按形态分工:GB/T 20878-2007/2024 牌号成分,GB/T 1220-2007 不锈钢棒(≤250 mm)、1221-2007 耐热棒、4356-2016 盘条、3280-2015 冷轧板带、4237-2015 热轧板带、4238-2015 耐热板带、4239-1991 冷轧钢带、24588-2019 弹簧钢丝、GJB 8268-2014 航空棒材;美标 ASTM A693、A564、A313 及 AMS 5528/5529、5644、5678 。须与 17-4PH(固溶即马氏体、两步热处理)区分:本牌号固溶后不能直接时效,必须增加调整/相变工序 ;与含钼的 15-7Mo 也不可混用 。

二、化学成分及逐元素解析
按 GB/T 1220-2007 与 GB/T 20878-2024(质量分数,%):C ≤0.09,Si ≤1.00,Mn ≤1.00,P ≤0.040,S ≤0.030,Cr 16.00~18.00,Ni 6.50~7.75,Al 0.75~1.50,Fe 余量 。口径差异:部分百科把 P 写成 ≤0.035,欧标 1.4568 把 Si 收严到 ≤0.70、S ≤0.015,美标口径则把 S 放宽到 ≤0.040 。C 限到 0.09% 以减少铬碳化物、保焊接与耐蚀;Cr 16%~18% 构建钝化膜,耐蚀优于 410/420 而接近 304;Ni 6.5%~7.75% 稳定奥氏体并把 Ms 点压到室温附近,是"可调控相变"的关键,也提供韧性;Al 是本钢的强化灵魂,时效时与 Ni 形成纳米级 Ni₃Al(γ′/NiAl 相)弥散钉扎位错,过低强化不足、过高增脆 ;Si、Mn 脱氧并改善热加工,P、S 严控保障板带表面与疲劳性能 。因强化靠 Al 而非 Cu、Mo,合金成本低于含钼牌号,但抗氯离子点蚀不及 316L 与 15-7Mo 。
三、热处理工艺
这是最复杂的环节。固溶 A 态:1000~1100℃(常取 1040~1060℃)快冷,得亚稳奥氏体,硬度 ≤229 HBW / ≤95 HRB,是冲压、深拉、冷镦与焊接的唯一推荐起始状态 。国标两档沉淀硬化制度:565℃时效(TH1050)为固溶后 760±15℃×90 min,1 h 内冷到 15℃以下保 30 min,再 565±10℃×90 min 空冷;510℃时效(RH950)为固溶后 955±10℃×10 min 空冷,24 h 内冷到 -73±6℃保 8 h,再 510±10℃×60 min 空冷 。调整处理析出碳化物、抬高 Ms 点,深冷强制奥氏体转马氏体,末段时效析出 Ni₃Al;省掉调整或深冷,强度硬度直接达不到图纸 。第三档 CH900 用于薄带与丝材:A 态经约 50%~60% 冷轧得 Condition C,再 480~482℃×1 h 空冷,变形极小、强度最高 。热加工 900~1150℃、终锻 ≥950℃,锻后空冷并重新固溶;冷加工硬化快,大变形需中间退火 。焊接可 TIG/MIG/电阻焊,通常在 A 态进行,但焊后必须整体重走固溶+调整+深冷+时效,局部补时效无效 。时效后精加工需硬质合金刀具、低速充分冷却 。
四、机械性能
GB/T 1220-2007 对 d≤75 mm 钢棒分状态验收:固溶态 Rm ≤1030 MPa、Rp0.2 ≤380 MPa、A ≥20%、≤229 HBW;565℃时效(TH1050)Rm ≥1140 MPa、Rp0.2 ≥960 MPa、A ≥5%、Z ≥25%、≥363 HBW(约 38 HRC);510℃时效(RH950)Rm ≥1230 MPa、Rp0.2 ≥1030 MPa、A ≥4%、Z ≥10%、≥388 HBW(约 42 HRC) 。板带/丝材另有 CH900:Rm ≥1650 MPa(部分资料 ≥1655 MPa)、Rp0.2 ≥1585~1590 MPa、A ≥1%~3%、≥46~48 HRC,厂家典型可报 1720~1825 MPa 。美标 AMS/ASTM 典型值普遍高于国标下限(TH1050 约 1310~1450 MPa、RH950 约 1380~1650 MPa),属充分时效或薄带口径,不可混作同一验收值 。弹性模量约 200 GPa、切变模量 72~75 GPa,TH1050 光滑试样 10⁷ 周疲劳极限约 400~450 MPa,弹性极限、抗松弛与抗微动疲劳突出 。短板是高强态塑性低(A 1%~5%)、缺口敏感,低温韧性差,低于 -100℃明显变脆 。
五、物理性能
按 GB/T 20878-2007 表列值:密度 7.93 g/cm³,熔点 1390~1430℃,比热容 0.50 kJ/(kg·K)(0~100℃),热导率 16.3 W/(m·K)(100℃)与 20.9 W/(m·K)(500℃),线膨胀系数 15.3×10⁻⁶/K(0~100℃)与 17.1×10⁻⁶/K(0~500℃),20℃电阻率 0.80 Ω·mm²/m,弹性模量 200 GPa,表列"有磁性" 。手册口径略有出入:密度 7.65~7.81 g/cm³、熔点 1415~1450℃、20~100℃线膨胀约 11×10⁻⁶/K、100℃热导 16.4 W/(m·K)、电阻率约 0.76 Ω·mm²/m 。磁性须按状态理解:固溶奥氏体态无磁或弱磁,经冷加工、调整、深冷及时效转马氏体后呈强铁磁性 。总体中温段弹性稳定,适合精密弹性元件刚度计算 。
六、供应形式与规格
圆钢与棒材:热轧/锻制黑皮 Φ6~500 mm(常规 Φ10~300、长 0.5~30 m),冷拉光亮/剥皮/无心磨精棒 Φ3~120 mm(h7~h9),另有方钢、六角钢、扁钢 。线材与丝材:盘条按 GB/T 4356-2016,冷拉弹簧丝、精线、微丝约 Φ0.015~12 mm,以盘圆、直条或磨光态交付,对应 GB/T 24588-2019、ASTM A313 与 AMS 5678 。板材与带材:冷轧薄板 0.5~6 mm、热轧中厚板 8~100 mm(宽 1000~2400 mm),精密带/箔 0.05~3.0 mm 可分条,表面 2B、BA、镜面、酸洗 。锻件与管材:圆饼、环件、法兰、阀体/球体、台阶轴按图定制;无缝管 Φ6~426×0.5~50 mm;并可供标准紧固件、圆柱销、波形弹簧与垫圈毛坯 。交货状态最关键是代号:固溶 A 态(最常用)、冷轧 C 态、TH1050、RH950、CH900,另有 TH1150 过时效态,合同须写明状态与对应力学指标 。航空级可选 ESR/双真空冶炼、超声与涡流探伤、PMI 与完整热处理曲线报告 。
七、应用领域
国标定位为"350℃以下长期工作的结构件、容器、管道、弹簧、垫圈",并注明可加工圆柱销等标准件、低温韧性较差 。航空航天是核心场景:机翼蒙皮与机身框架、蜂窝夹层面板、压气机叶片、发动机卡箍、液压波纹管与柔性导管、压力膜片、高应力弹簧、弹性挡圈、紧固件与导弹结构件,靠高比强度、抗疲劳与时效微变形 。精密机械与电子:仪表弹簧、继电器簧片、钟表发条、传感器膜片、波形弹片、半导体阀片、光学快门零件 。化工与能源:换热器、锅炉过热器管、反应釜与容器衬里、泵轴、阀内件与弹性密封、核岛弹簧与仪表件 。医疗:手术器械弹簧片、止血钳、牙科正畸丝与钻头等非植入件 。此外覆盖汽车气门弹簧与喷油/ABS 部件、食品造纸机械高疲劳件、精密模具镶件与工装 。
八、材料优势与选用边界
优势四点:一是"先像奥氏体成形、再像马氏体硬化",A 态可深冲压弯冷镦,复杂薄壁件成形自由度远超 17-4PH/15-5PH ;二是强度跨度极大,从 A 态约 1000 MPa 级到 CH900 1650~1825 MPa,且弹性极限、抗应力松弛、疲劳寿命与热处理尺寸稳定性在 PH 钢中领先 ;三是 17%Cr 使大气、淡水、蒸汽、稀硝酸与有机酸介质中耐蚀接近 304、优于 410/420/431,过时效 TH1050 抗氯化物应力腐蚀开裂优于 RH950 与 CH900 ;四是板带箔、丝、棒、管、锻件全形态覆盖,国标/国军标/AMS 体系成熟,316℃内弹簧性能稳定 。
边界必须写清:状态代号是选材第一要务,只写"17-7PH"等于没写,强度全靠后处理,且 TH/RH/CH 三档不能互换 ;工艺链最长,需调整炉与 -73℃深冷槽,温度偏差 ±10℃即显著影响性能,厚截面心部相变不均,焊接件必须整体重走完整热处理 ;不含 Mo,海水全浸、高氯离子与强还原性酸中耐点蚀不及 316L、双相钢与 15-7Mo ;长期使用建议 ≤315~350℃,避开 450~600℃长期停留防 475℃脆化,超 480℃强化相粗化、逆转变奥氏体出现使强度衰减 ;时效后强磁,不能用于无磁要求场景,低于 -100℃有冷脆风险,高强态塑韧性低、成本高且热处理链长 。合理定位是"复杂薄壁冷成形 + 超高强/高弹性 + 中等腐蚀 + 350℃以下"的航空弹性件、精密弹簧、膜片与波纹管;若求简单热处理、大截面均匀性或更好焊接性选 17-4PH,若强氯离子或海水环境选 316L/双相钢/含钼 PH 钢 。
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