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熱處理對45Cr14Ni14W2Mo鋼組織和性能的影響

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0
45Cr14Ni14W2Mo鋼主要以碳化物強化的奧氏體氣閥鋼。在700℃以下具有良好的耐熱性能,在800℃下具有良好的抗氧化性,廣泛應用于柴油發動機及排氣閥等裝置。但奧氏體無錫不銹鋼普遍存在屈服強度不高,影響材料的使用壽命,該品種在實際檢驗過程中也發現此類問題。因此,為充分發揮材料的性能潛力,獲得理想的性能指標,確定最佳的工藝參數,冶金工作者研究了不同固溶與時效處理對45Cr14Ni14W2Mo鋼組織和性能的影響。
試驗用鋼冶煉工藝采用非真空感應加電渣重熔,其主要化學成分見表1所示。軋制前將鋼材在三段連續式煤氣加熱爐內加熱,軋制過程分別在現場Φ420mm×3mm、Φ320mm×3mm和Φ250mm×5mm軋機上進行,軋制成Φ25mm的圓鋼。軋制過程因該品種咬入困難,加熱溫度采用上限溫度1160℃控制,為了得到良好的晶粒度,終軋溫度控制在≤850℃,軋后采用風冷收集。軋后在輥底式煤氣爐內進行退火,選用箱式電阻爐進行不同溫度的固溶與時效處理。在WDW3300型電子式萬能試驗機上進行力學性能測試;采用40MAT金相顯微鏡觀察顯微組織,金相侵蝕劑為硫酸銅鹽酸水溶液。
表1 試驗用鋼的化學成分(質量分數,%)
C
Mn
Si
S
P
Ni
Cr
W
V
Mo
Al
Ti
Cu
0.43
0.54
0.3
0.003
0.023
13.47
13.54
2.34
0.12
0.35
0.02
0.01
0.13
 
結果表明:
(1)固溶處理對45Cr14Ni14W2Mo鋼的力學性能有顯著的影響,固溶溫度越高,基體的合金化程度越高,越有利于時效強化相的析出,特別是溶入基體中的強化合金元素W、Mo等含量,并增加合金的性能穩定性。但固溶處理溫度過高,使合金的晶粒迅速長大,使強度和塑性降低,綜合分析,固溶處理溫度確定1170℃為好。
(2)在固溶處理效果理想的前提下,確定合理的時效溫度即保溫時間,能夠達到該鋼種的強度最佳指標。該合金在1170℃固溶后760℃時效保溫5h可以獲得最佳力學性能。
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