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    不銹鋼的設計與性能

    2019-04-24   來源:   點擊數:0次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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     中國鋼管信息港據新聞報道:不銹鋼X65Cr14中的鉻含量增加到17%(質量百分比,下同)以提高氮的溶解度,加入鎳使其質量百分比達到4%以抑制部分鐵素體凝固。這一組合使氮在1巴壓力下的可溶量從0.14%增加到0.24%,從而能將碳含量降低到大約0.4%而不損失硬化能力。較低的碳含量水平防止了X65Cr14鋼中偶爾會遇到的偏析區域中粗大共晶碳化物的析出。用壓力取代鎳將氮含量提高到0.45%。各項計算由熔煉爐次驗證。提高硬化溫度,奧氏體的CrMoN溶質含量也隨之增加,硬化后的抗點蝕能力也相應增加。然而,殘余奧氏體降低了硬度,在隨后的深度冷凍過程中,在200℃時進行奧氏體形變,從而增加硬度。
      
      隨著我國經濟的快速發展,不銹鋼的需求量持續增加,旺盛的需求拉動了我國不銹鋼產能的快速擴大。但同時,我國是一個缺少鎳、鉻資源的國家,所以研制生產節鎳經濟型不銹鋼有著重要意義。1Mn5Cr10NiMo鋼屬于Mn代Ni的低鎳馬氏體不銹鋼,該鋼可以在耐腐蝕性要求不太高的領域使用。對該鋼的熱處理工藝、硬度、組織進行較為系統的研究,對其后期加工、使用具有重要指導意義。
      
      試驗用鋼為經電爐冶煉+VOD+爐外精煉工藝冶煉鑄錠后進行軋制、冷拔所獲得的1Mn5Cr10NiMo鋼棒,直徑Φ46mm,經過退火后組織為回火馬氏體,退火工藝820℃×20h爐冷,硬度360~385HB,其化學成分見表1。正常的高溫退火后,該鋼硬度很高,對后期的切削加工造成很大困難。
      
      對冷拔退火棒材取樣進行淬火-回火處理,研究其硬度、組織及力學性能變化,具體工藝如下:①選取9組試樣分別在1050~350℃選取9個溫度點保溫1h后淬火,通過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性能。
      
      表1 1Mn5Cr10NiMo鋼的的化學成分(質量分數,%)
      
      C
      
      Si
      
      Mn
      
      P
      
      S
      
      Cr
      
      Ni
      
      Mo
      
      0.08~0.15
      
      4.00~6.00
      
      ~
      
      0.60~0.80
      
      0.10~0.20
      
      結果表明:
      
      (1)1Mn5Cr10NiMo鋼的Ar1在750℃左右,Ar3在900℃,考慮到過熱度的影響,與亞共析合金鋼的臨界溫度計算式所得計算結果基本吻合,Ar1、Ar3比Ac1、Ac3低近20℃。
      
      (2)回火時,高溫段(>630℃)有二次硬化現象,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化,使鋼材強度得到提高的同時,硬度也隨之增大。
      
      (3)從抗拉強度、沖擊性能綜合考慮,690℃附近回火具有最高的強度、沖擊性能,硬度約302HBW。低于600℃的回火件有發生脆斷的風險,所以回火溫度應在600℃以上。(心遠)
      
      【鋼鐵電商高層密集會面明確合作意向 多股望受益】據商務部監測,上周(6月22日至28日)全國36個大中城市食用農產品市場價格和流通環節生產資料價格均小幅回落。上周,鋼材價格比前一周下降1.2%,其中槽鋼、等邊角鋼價格分別下降1.5%和1.4%。
      
      高強度不銹鋼通過低碳馬氏體相變強化和時效強化2種手段的疊加,獲得優異的綜合性能,它是當前抗拉強度與韌性匹配最好、綜合性能最佳的金屬結構材料之一,已廣泛應用于航空、航天、海洋等高科技領域,并成為民用飛機、戰斗機、艦載飛機起落架、潛艇動力裝置等承力耐蝕(或高溫)部件的首選材料。目前,鋼的潔凈度有了較大的提高,這使鋼在獲得超高強度的同時也能得到較高的韌性。
      
      中國鋼管信息港據新聞報道:鋼鐵研究總院的學者通過新的成分設計和綜合應用超潔凈化技術和金屬間化合物及碳化物的時效沉淀強化技術,成功設計了一種新型的超高強度不銹鋼。該鋼的抗拉強度 Rm可達1940MPa,KIC大于90MPa·m1/2,并且具有較高的疲勞性能及高溫力學性能,在海洋大氣及海水全浸的環境下,該鋼的耐腐蝕性能與15-5PH不銹鋼相當,且明顯優于同強度級別的Aermet100鋼。
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