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上海隆繼金屬集團有限公司
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這個材料1Cr17Ni2熱處理性能如何？
2022-9-15 閱讀(1271)
1Cr17Ni2鋼是一種廣泛使用的馬氏體不銹鋼，它是在馬氏體不銹鋼中使用的。在不銹鋼的基礎上加入1.5%c~2.5%Ni發(fā)展起來。其特點是在保持鐵素體不銹鋼耐腐蝕的同時，還具有馬氏體不銹鋼的高強度。該鋼是大型水輪發(fā)電機組和船用特種電機的軸.銷﹑螺栓等部件的特殊材料。1Cr17Ni2鋼在熱加工冷卻過程中會不同程度地產(chǎn)生à鐵素體和殘余奧氏體的加工性能波動很大。此外，該鋼具有高溫回火脆性，特別是回火溫度對沖擊韌性的影響。1Cr17Ni2鋼的熱處理工.藝術在材料的合理使用中起著重要的作用。
1Cr17Ni2鋼熔點溫度為1430℃~1510℃.A約810℃,Ar,約780℃,Ms約357℃,M,約140℃.比重約7.75g/cm其化學成分見表1。
1Cr17Ni2是一種馬氏體不銹鋼，成型后必須經(jīng)過熱處理才能獲得更好的使用性能。在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下，其顯微組織主要包括馬氏體、鐵素體相、碳化鉻沉淀相和殘余奧氏體相，這決定了鋼的力學性能。-一般情況下，材料的強化主要由馬氏體相和少量碳化鉻沉淀，而過量的碳化鉻沉淀相和鐵素體相會降低材料的韌性和塑性。因此提高馬氏體的比例.抑制鐵素體相的產(chǎn)生，控制碳化鉻的沉淀量，盡可能細化馬氏體組織。
1Cr17Ni2鋼淬火溫度為950℃~1050℃可選擇高溫回火、中溫回火.低溫回火，溫度范圍很廣。正常淬火組織為馬氏體和少址鐵素體。淬火溫度過高會增加鋼中鐵素體和殘余奧氏體的含量，影響沖擊韌性。因此，我們選擇了淬火溫度范圍內(nèi)的下部溫度(980℃x60min),回火溫度分別為300℃.325℃.350℃.375;.400℃.425℃.450℃.475℃,500℃.525℃.550T.575℃.600℃.625℃.650℃,對15個溫度進行對比試驗，以找出最佳回火溫度。
將樣品按在箱式電爐中“試驗方案"熱處理后，加工成標準拉伸試樣和梅氏沖擊試樣，分別在拉伸試驗機和沖擊試驗機上進行機械性能試驗，試驗結(jié)果如表2所示。
以回火溫度為橫坐標，延伸率為縱坐標，在坐標中標記數(shù)據(jù)關系，并用曲線連接圖1。以回火溫度為坐標，抗拉強度和沖擊韌性為縱坐標，在坐標中標記數(shù)據(jù)關系，并用曲線連接圖2。從圖1和圖2可以看出：
隨著回火溫度的升高，延伸率穩(wěn)步提高，抗拉強度不斷下降，沖擊韌性先上升后下降，再回升。1Cr17Ni2鋼在475℃~550℃之間有脆性區(qū)?！鏇_擊韌性在峰值頂部，9的抗拉強度和延伸率相對較高，所有溫度為340℃綜合性能數(shù)據(jù)是好的，所以我們最終選擇了340℃作為材料的回火處理溫度。在此溫度下進行了再現(xiàn)性試驗，結(jié)果達到了預期效果。
回火處理溫度為3000℃~650℃內(nèi)，我們選擇300℃C.600℃.625℃三個回火溫度金相檢測，問時加做了340℃光學顯微鏡下的回火金相檢測組織如圖3所示。根據(jù)不同回火溫度的金相圖片，300℃回火和.340℃回火溫度下的組織相似，主要是回火馬氏體、淬火馬氏體和少量殘留奧氏體，白色塊為鐵素體。5000℃在回火脆性區(qū)，其組織中沉淀出大量分散的碳化鉻?！婊鼗饻囟认碌慕M織為回火索氏體、少量淬火馬氏體和塊狀鐵素體。與機械性能結(jié)果相比，鐵素體的含量對沖擊韌性有影響。鐵素體含量高，沖擊韌性低?？刂畦F素體含量可以提高材料的沖擊韌性。
從顯微組織中發(fā)現(xiàn)，在不同的回火溫度下，火溫度下存在.500℃白色顆粒較多，經(jīng)能譜分析確定為碳化物(Fe,Cr);C(如圖4所示)。對比試驗獲得的機械性能數(shù)據(jù)驗證了碳化鉻在脆性區(qū)域擴散對沖擊韌性的影響。經(jīng)分析，碳化鉻的存在影響了材料的沖擊韌性，增加了晶間腐蝕的概率，也起到了擴散強化的作用。碳化鉻在低溫回火下沉淀較多，抗拉強度較高。高溫回火有助于Cr重新固溶到基體中，因此625℃回火時碳化鉻含量明顯降低，抗拉強度也降低。
采用980℃淬火.340℃回火熱處理I藝能使1Cr17Ni2獲得良好的綜合性能。1Cr17Ni2在低溫回火下，碳化鉻沉淀較多，抗拉強度較高，高溫回火有助于碳化鉻沉淀較多，重新固溶到基體中，因此625℃碳化鉻在回火過程中明顯減少，抗拉強度也降低。1Cr17Ni2沉淀相碳化鉻可提高材料的抗拉強度，但不利于沖擊韌性。
