Z15CN16-02马氏体不锈钢兼具1500MPa超高强度与40-60J冲击韧性,耐腐蚀性超越17-4PH,适用于航空航天精密部件和医疗植入物,通过时效硬化工艺实现强度与耐蚀性的平衡。
Z15CN16-02是一种法国标准(NF)下的高强度马氏体不锈钢,兼具耐腐蚀性与机械性能,适用于航空航天、医疗器械及工业制造等领域。以下是其综合特性与技术参数:
一、分类与对应牌号
类别:马氏体沉淀硬化不锈钢(兼具高硬度和耐蚀性)
法国牌号:Z15CN16-02(NF标准)
二、化学成分(wt.%)
元素 含量范围 核心作用
C 0.12–0.24% 提升强度与硬度(时效硬化基础)
Cr 15.0–17.5% 形成钝化膜,增强耐腐蚀性
Ni 1.5–2.5% 平衡韧性及耐高温氧化性
Si ≤1.00% 抗氧化及脱氧辅助
Mn ≤1.50% 改善热加工性能
P/S ≤0.045/0.03% 控制杂质以优化韧性
三、力学性能
状态 抗拉强度 (MPa) 延伸率 (%) 硬度 (HRC) 冲击韧性 (J)
固溶+时效 1200–1500 10–15 40–50 40–60
退火态 800–1000 15–25 ≤229 HB —
四、物理性质
密度:7.8 g/cm³
热导率:15 W/(m·K)(20–100℃)
热膨胀系数:10.5×10⁻⁶/℃(20–300℃)
磁性:弱磁性(马氏体相主导)
五、核心特性
高强度与韧性平衡
时效硬化后抗拉强度达1500 MPa,冲击韧性40–60 J,适用于高载荷精密部件。
耐腐蚀性
耐大气腐蚀及弱酸环境,优于17-4PH的耐氯化物能力(如海洋环境)。
高温稳定性
短期耐温达600℃,抗氧化性满足化工设备需求。
加工性能
固溶态易切削,时效后需精磨或电火花加工。
六、典型应用
航空航天:起落架部件、航空紧固件(高强轻量化)。
医疗器械:手术器械、骨科植入物(生物兼容性表面处理)。
工业制造:泵阀零件、模具镶件(耐磨耐蚀)。
厨房用具:刀具、食品加工机械(易清洁与耐久性)。
七、热处理工艺
固溶处理
温度:1000–1050℃保温后油冷/空冷,获得均匀奥氏体组织。
时效硬化
温度:480–550℃保温2–4小时,析出强化相提升硬度至HRC 45–50。
低温回火
200–300℃回火,消除残余应力并保持高硬度。
Z15CN16-02通过高铬镍配比与时效硬化工艺,实现了强度、耐蚀性与加工性的综合优化,是精密制造领域的优选材料。