高錳低鎳不銹鋼的熱處理工藝
時(shí)間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，無錫不銹鋼的需求量持續(xù)增加，旺盛的需求拉動了無錫不銹鋼產(chǎn)能的快速擴(kuò)大。但同時(shí)，我國是一個(gè)缺少鎳、鉻資源的國家，所以研制生產(chǎn)節(jié)鎳經(jīng)濟(jì)型無錫不銹鋼有著重要意義。1Mn5Cr10NiMo鋼屬于Mn代Ni的低鎳馬氏體無錫不銹鋼，該無錫不銹鋼可以在耐腐蝕性要求不太高的領(lǐng)域使用。對該鋼的熱處理工藝、硬度、組織進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，對其后期加工、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(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)，%）
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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Cr
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Ni
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Mo
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0.08～0.15
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≤
1.00
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4.00～6.00
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≤
0.030
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≤
0.025
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10.00～12.00
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0.60～0.80
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0.10～0.20
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結(jié)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(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。