SUS631不锈钢使材料兼具高强度与优良韧性的双重特性

SUS631不锈钢凭借16%-18%铬和6.5%-7.75%镍的精密配比，通过独特的时效处理实现1230MPa超高强度与388HB硬度，同时保持的耐腐蚀性，成为航空航天精密部件和海洋环境设备的材料。

SUS631不锈钢（17-7PH，国标0Cr17Ni7Al）是一种半奥氏体沉淀硬化不锈钢，兼具高强度、高硬度、良好耐腐蚀性和抗疲劳性能，尤其适用于航空航天等对材料性能要求严苛的领域。‌

一、化学成分‌

SUS631的化学成分经过精确配比，以实现性能优化：

碳（C）‌：≤0.09%（控制碳含量可提高耐腐蚀性，减少碳化物析出）

硅（Si）‌：≤1.00%（增强抗氧化性和耐热性）

锰（Mn）‌：≤1.00%（改善强度和淬透性，但过量会降低韧性）

磷（P）‌：≤0.040%（减少夹杂物，提升纯净度）

硫（S）‌：≤0.030%（同上）

铬（Cr）‌：16.00%～18.00%（形成致密氧化铬保护膜，提高耐腐蚀性）

镍（Ni）‌：6.50%～7.75%（增强韧性和耐腐蚀性，改善加工性能）

铝（Al）‌：0.75%～1.50%（沉淀硬化元素，时效处理中析出Ni₃Al强化相）

铜（Cu）‌：≤0.5%（部分资料提及，可能用于改善特定性能）

二、力学性能‌

通过固溶和时效处理，SUS631的力学性能显著提升：

抗拉强度（σb）‌：

固溶态：≤1030 MPa

565℃时效：≥1140 MPa

510℃时效：≥1230 MPa

条件屈服强度（σ0.2）‌：

固溶态：≤380 MPa

565℃时效：≥960 MPa

510℃时效：≥1030 MPa

伸长率（δ5）‌：

固溶态：≥20%

565℃时效：≥5%

510℃时效：≥4%

断面收缩率（ψ）‌：

565℃时效：≥25%

510℃时效：≥10%

硬度‌：

固溶态：≤229 HB

565℃时效：≥363 HB

510℃时效：≥388 HB

三、热处理工艺‌

SUS631采用多阶段热处理以调控性能：

固溶处理‌：1000～1100℃快冷，形成不稳定奥氏体组织，便于冷加工。

时效处理‌：

565℃时效‌：固溶后，760±15℃保持90分钟，快速冷却至15℃以下保持30分钟，再加热至565±10℃保持90分钟，空冷。

510℃时效‌：固溶后，955±10℃保持10分钟，空冷至室温，24小时内冷却至-73±6℃，保持8小时，再加热至510±10℃保持60分钟，空冷。

四、性能特点‌

高强度与硬度‌：时效处理后抗拉强度可达1230 MPa以上，硬度达388 HB，适用于高负荷场景。

优异耐腐蚀性‌：铬和铝的协同作用使其在强酸、强碱、盐水中表现良好，尤其适合海洋环境。

抗疲劳性能‌：在循环载荷下不易产生裂纹，延长使用寿命。

耐高温性‌：316℃高温下仍能保持良好弹簧性能，适用于发动机部件。

加工性能‌：固溶态韧性好，易于冷变形和切削加工；时效后硬度提升，满足精密零件需求。

五、应用领域‌

航空航天‌：制造飞机外壳、结构件、发动机零部件、弹簧、隔膜等，承受高压力和大荷载。

化工与石化‌：用于管道、阀门、储罐等设备，抵御腐蚀性介质。

船舶制造‌：制造船体结构、螺旋桨、泵等，抵抗海水侵蚀。

医疗器械‌：手术刀、缝合针等，确保卫生性和耐腐蚀性。

汽车工业‌：底盘、悬挂系统等关键部件，提高车辆耐久性。

电子领域‌：手机外壳、耳机等，利用轻质特性实现轻量化设计。

六、与其他不锈钢对比‌

奥氏体不锈钢（如304）‌：耐腐蚀性优异，但强度和硬度较低，不适用于高负荷场景。

马氏体不锈钢（如420）‌：强度高，但韧性和耐腐蚀性较差，多用于刀具等。

双相不锈钢‌：兼具奥氏体和铁素体优点，但成本较高，应用范围受限。

SUS631通过沉淀硬化工艺，在保持耐腐蚀性的同时，显著提升了强度和硬度，成为高强度、耐蚀性领域的理想选择。