热处理对0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响

不锈钢

!一重技术"

热处理对!"#$%&’()*马氏体不锈钢

组织和性能的影响

于丽萍$!刘晓禹$

!$!东北特钢集团北满特钢有限责任公司助理工程师"黑龙江"富拉尔基"$+$,(-.

摘要!!"#-%&’()*钢经一次回火处理塑性无明显变化"屈强比偏高#二次回火能降低钢的屈强比#关键词!马氏体不锈钢$机械性能$组织$热处理中图分类号!!"#$%&’#

文献标识码!(

,"#$%&’()*是马氏体不锈钢"用于制造核电

站驱动机构的耐压壳体"因为工作条件苛刻"所以对材料的综合性能要求严格"除要具有良好的强度"塑性和耐蚀性能外"还要有合理的屈强比

"

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表#!试验材料化学成分

@’!5!%("C!5!0

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4即7,58.#本文论述了,"%&’()*钢在不同热处

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理条件下的组织性能及其相互关系#

温度为0,,$&00,$&03,$&08,$&+$,$&+%,$&+0,$&3,,$保温/;空冷"回火组织见图$"可以看出"回火后的组织均为板条马氏体#当回火温度低于00,$时"回火组织基本保持淬火后的马氏体形态"只是板条马氏体有细化特征

-"试验材料

根据,"#-%&’()*钢的标准要求"采用真空感应加电渣重熔冶炼工艺"电渣锭在快锻机上镦粗"拔长锻成//,99方坯"再由锻锤锻成不同尺寸的半成品"此试验所用材料取自未经退火的

#/,99棒材"化学成分见表-#

4图$<.$03,=+0,$回火时"淬火形成的马氏体形态逐渐消失"形成较细小的板条马氏体4图$6.$当回火温度升到3,,$时"出现区域性的组织特征4图$>?"即出现较大的黑块和相对发白的块

状"虽然都是由细条状马氏体组成"但是在黑块处黑白条状马氏体很细小"黑条多于白条就显得发黑#在相对发白的块状中马氏体较粗大"白条多于黑条#

/"试验方法及结果

)&#!不同回火温度的组织和性能

试验材料经-,,,$%%,9’:空冷淬火"回火

图#!*+,-./0123钢的回火组织特征’(0!!

收稿日期%/!!01,(2/$$修回日期%/,,02,02/3

)/8)

不锈钢

!""!年第"期!总#$%期"

回火温度与拉伸性能的关系见图!!可以看出!"##!$%&#!回火!!#’!"!(逐渐下降!%&#!$)##!又恢复上升!%&#!时最低#在"&#!$

有影响$"%#!$%4#!区间空冷残余奥氏体析出量大于油冷!超过%4#!则相反$

!,&!二次回火处理

从以上试验结果看出!只作一次回火处理!材料的屈强比

%!#!范围内屈强比

!

大于#’*!但强度符合"

#’!(

技术条件要求$回火温度对材料的塑性影响不明显$

!

偏高!但其他性能可满足标"

(

准要求$为解决屈强比偏高!进行了二次回火处理试验$

试验条件%0###!"&#123空冷淬火&一次

回火温度%##!"%0#!和%!#!&二次回火温度

")#!!"*#!和%##!无保温!5后空冷$

试验结果得出!拉伸强度和塑性在测试条件下无明显变化!而屈强比却得到了明显改善6低于#’*7!达到了标准要求!二次回火后的组织基本上类似一次回火后的组织$

&#讨论

试验结果表明!#890&:24;<钢的组织是板条马氏体!不同温度淬火处理形成不同尺寸的板条马氏体!对拉伸性能无明显影响!一次回火!随

图

!!回火温度

"#$%&’()*+钢性能的影响

回火温度升高粗大的淬火板条马氏体逐渐分解成细小均匀的板条马氏体$回火温度升至)##!时形成区域性的组织特征$一次回火处理温度在

"##!$")#!回火+,-随回火温度的升高而上升!")#!$)##!无明显变化!硬度值./在"##!$""#!之间下降明显!""#!$)##!则变化不大$可以看出!低温时+,-和./变化趋势相反!超过")#!二者均无显著变化$!,!!残余奥氏体与回火温度的关系

试验材料经0###!"&#123油冷和空冷淬火后在"##!$)##!进行了回火!测试结果见图&!

从图中可以看出!淬火介质并不影响残余奥氏体随回火温度升高而析出的变化规律!即均在%&#

%&#!时出现较低抗拉强度!这与残余奥氏体的

析出峰有关!而对塑性无明显影响!性能指标均可达到技术条件要求!只是屈强比

!

大于#’*$"

#’!(

经二次回火处理后!达到了技术条件要求$这是因为二次回火处理改变了材料的微观组织状态!残余奥氏体的析出量增多!降低了钢的强度提高了韧性$要想降低屈强比!必须使!#’!的降低幅度大于!(的降低幅度!试验结果正符合这一要求$

!出现残余奥氏体的析出峰!但对析出量的多少

4#结!语

一次回火处理6"##!$)##!"!5空冷7组织

仍为板条马氏体$低于""#!保留淬火马氏体形态$")#!$%"#!回火为细小均匀的马氏体!而且有残余奥氏体析出!%&#!为析出峰$)##!回火出现区域性能组织特征!拉伸强度在%&#!出现相对低点!塑性无明显变化!只是屈强比

偏高$!"

(

选择0###!"&#123空冷淬火!%##!$%!#!一次回火!")#!$%##!二次回火处理!拉伸性

图&!回火温度对"#$%&’()*+钢残余奥氏体的影响

能和屈强比可达到技术指标的要求$

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