控制高彈性合金2Cr19Ni9Mo性能的工藝關(guān)鍵高彈性合金2Cr19Ni9Mo是在18-8型不誘鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新鋼種，屬于一種高強(qiáng)度奧氏體不銹鋼，由于它具有高彈性、高強(qiáng)度、耐腐蝕、抗氧化、無(wú)磁、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用。這種鋼熱軋后一般要經(jīng)固溶處理-冷軋-時(shí)效處理后付諸使用。由于該鋼應(yīng)用時(shí)間較短，生產(chǎn)工藝尚不十分穩(wěn)定，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)塑性不好或強(qiáng)度不夠等問(wèn)題，因此，研究和掌握影響其性能的工藝關(guān)鍵十分重要。 一，固溶處理 東北大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，該鋼使用狀態(tài)下塑性不好很可能與固溶處理的工藝制度不當(dāng)有關(guān)。試驗(yàn)表明，固溶溫度在1100°C以下時(shí)，奧氏體晶粒內(nèi)部及晶界上均有大量未溶碳化物存在，隨著固溶溫度的升高，碳化物數(shù)量減少，奧氏體晶粒尺寸增大。當(dāng)固溶溫度在1150~1180℃范圍內(nèi)時(shí)，碳化物已充分溶解，而奧氏體晶粒尚未過(guò)分粗大。在更高的溫度1250℃固溶時(shí)，雖然碳化物已趨于全部溶解，但奧氏體晶粒變得非常粗大，且伴有一定的δ鐵素體析出。從固溶態(tài)力學(xué)性能看，隨固溶溫度的升高，抗拉強(qiáng)度降低，延伸率升高。但對(duì)經(jīng)過(guò)85%壓下量的冷軋后的試樣來(lái)說(shuō)，雖然強(qiáng)度與塑性隨固溶溫度的變化仍然是隨著固溶溫度升高，強(qiáng)度降低、塑性增加，但是不同固溶溫度試樣的差別很小。這說(shuō)明，隨著固溶溫度的升高，冷變形后強(qiáng)度提高的幅度增大。例如1100℃固溶處理時(shí)，冷變形后強(qiáng)度較固溶態(tài)增加778MPa，而1180℃固溶處理后要增加837MPa，且后者的塑性較好。綜合起來(lái)看，2Cr19Ni9Mo鋼采用1150~1180℃固溶處理后再經(jīng)適當(dāng)冷變形，既能滿(mǎn)足強(qiáng)度要求又能滿(mǎn)足塑性要求。 二，后繼熱處理 該鋼一般是在冷變形狀態(tài)下供貨，并經(jīng)冷變形制成零件。在冷變形狀態(tài)下進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，可以顯著提高材料的綜合力學(xué)性能。河南平高集團(tuán)有限公司進(jìn)行了回火處理的試驗(yàn)。他們發(fā)現(xiàn)，在相同保溫時(shí)間下，2Cr19Ni9Mo冷拉不銹鋼絲的硬度隨著回火溫度上升而上升。在回火溫度低于420℃時(shí)，鋼絲硬度的提高速度相對(duì)較慢，溫度高于420℃時(shí)，鋼絲硬度的提高速度相對(duì)較快。但當(dāng)回火溫度超過(guò)480℃后，鋼絲的硬度開(kāi)始下降。2Cr19Ni9Mo鋼絲冷變形狀態(tài)下的硬度約為407HV，保溫時(shí)間從1小時(shí)增加到4小時(shí)，在380℃和420℃溫度下處理的鋼絲硬度穩(wěn)定在450~470HV內(nèi)。在460℃和500℃溫度下處理的鋼絲硬度則基本處于470~490HV內(nèi)。經(jīng)過(guò)480℃保溫2h回火后，鋼絲的硬度提高至485HV，相比冷變形態(tài)提高了約19%?？估瓘?qiáng)度的變化情況與硬度的變化情況相似。綜合分析硬度和強(qiáng)度后發(fā)現(xiàn)，在380~420℃和460~500℃溫度區(qū)間回火后的2Cr19Ni9Mo冷拉鋼絲，無(wú)論是硬度還是抗拉強(qiáng)度的分布均比較穩(wěn)定，可以根據(jù)對(duì)于初應(yīng)力及高溫穩(wěn)定性的不同要求選擇380~420℃、保溫1.5~2小時(shí)或460~500℃、保溫2~3小時(shí)的熱處理制度。
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