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高錳低鎳不銹鋼的熱處理工藝

時(shí)間:2019-06-13    作者:無(wú)錫不銹鋼板    瀏覽:0

近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,無(wú)錫不銹鋼的需求量持續(xù)增加,旺盛的需求拉動(dòng)了無(wú)錫不銹鋼產(chǎn)能的快速擴(kuò)大。但同時(shí),我國(guó)是一個(gè)缺少鎳、鉻資源的國(guó)家,所以研制生產(chǎn)節(jié)鎳經(jīng)濟(jì)型無(wú)錫不銹鋼有著重要意義。1Mn5Cr10NiMo鋼屬于Mn代Ni的低鎳馬氏體無(wú)錫不銹鋼,該無(wú)錫不銹鋼可以在耐腐蝕性要求不太高的領(lǐng)域使用。對(duì)該鋼的熱處理工藝、硬度、組織進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究,對(duì)其后期加工、使用具有重要指導(dǎo)意義。

試驗(yàn)用鋼為經(jīng)電爐冶煉+VOD+爐外精煉工藝冶煉鑄錠后進(jìn)行軋制、冷拔所獲得的1Mn5Cr10NiMo鋼棒,直徑Φ46mm,經(jīng)過(guò)退火后組織為回火馬氏體,退火工藝820℃×20h爐冷,硬度360~385HB,其化學(xué)成分見(jiàn)表1。正常的高溫退火后,該鋼硬度很高,對(duì)后期的切削加工造成很大困難。
對(duì)冷拔退火棒材取樣進(jìn)行淬火-回火處理,研究其硬度、組織及力學(xué)性能變化,具體工藝如下:①選取9組試樣分別在1050~350℃選取9個(gè)溫度點(diǎn)保溫1h后淬火,通過(guò)其硬度變化及組織變化,大致確定其臨界相變溫度。②由①步確定的臨界相變溫度,選取5組試樣在960℃保溫1h后空冷,分別在750~580℃下保溫2h后隨爐冷卻做回火處理,研究其硬度變化及力學(xué)性能。
表1  1Mn5Cr10NiMo鋼的的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Mo
0.08~0.15
1.00
4.00~6.00
0.030
0.025
10.00~12.00
0.60~0.80
0.10~0.20
 
結(jié)果表明:
(1)1Mn5Cr10NiMo鋼的Ar1在750℃左右,Ar3在900℃,考慮到過(guò)熱度的影響,與亞共析合金鋼的臨界溫度計(jì)算式所得計(jì)算結(jié)果基本吻合,Ar1、Ar3比Ac1、Ac3低近20℃。
(2)回火時(shí),高溫段(>630℃)有二次硬化現(xiàn)象,隨回火溫度的增高硬度增大,二次硬化主要是由于析出碳化物的彌散強(qiáng)化,使鋼材強(qiáng)度得到提高的同時(shí),硬度也隨之增大。
    (3)從抗拉強(qiáng)度、沖擊性能綜合考慮,690℃附近回火具有最高的強(qiáng)度、沖擊性能,硬度約302HBW。低于600℃的回火件有發(fā)生脆斷的風(fēng)險(xiǎn),所以回火溫度應(yīng)在600℃以上。