不銹鋼Y10Cr17熱處理工藝

Y10Cr17不銹鋼是一種應(yīng)用廣泛的易切削不銹鋼，主要用于制造大切削量自動(dòng)車(chē)床機(jī)加工零件、液壓配件、緊固件、衛(wèi)生耐用器具等。該牌號(hào)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN10088-3）中的1.4104（即X14CrMoS17）和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的430F化學(xué)成分相近。Y10Cr17鋼在相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中列為鐵素體不銹鋼。根據(jù)Schaeffler組織圖分析，當(dāng)Y10Cr17的含碳量處于上限、含鉻量處于下限時(shí)，該不銹鋼在室溫下可能是鐵素體+馬氏體組織。說(shuō)明Y10Cr17不銹鋼在一定的化學(xué)成分條件下從高溫冷卻會(huì)有部分組織進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變，因此可通過(guò)不同的熱處理工藝來(lái)改變其顯微組織，從而改變其力學(xué)性能。

選取Y10Cr17不銹鋼鋼錠為研究對(duì)象，其化學(xué)成分如表1所示。從顯微組織圖像可以明顯的看到，其顯微組織為鐵素體、回火馬氏體和碳化物。將試驗(yàn)鋼錠經(jīng)鍛造后，取尺寸為160mm×100mm×60mm的試塊數(shù)件，其中長(zhǎng)度方向?yàn)閹铊F素體延伸方向。試塊經(jīng)不同的熱處理工藝后，在其寬度的1/4處沿長(zhǎng)度方向取金相、硬度和拉伸試樣，金相和硬度的檢測(cè)面垂直于長(zhǎng)度方向。6號(hào)試樣為在3號(hào)試樣的試塊上所取的試樣，拉伸試樣為寬度方向，金相和硬度檢測(cè)面垂直于寬度方向。具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表1不同牌號(hào)試樣的化學(xué)成分%

條件CSMnPSiCrNiMo

Y10Cr17標(biāo)準(zhǔn)值≤0.12≥0.15≤1.25≤0.060≤1.0016.00～18.00≤0.60≤0.60

1.4104標(biāo)準(zhǔn)值0.10～0.170.15～0.35≤1.50≤0.040≤1.0015.5～17.5/0.20～0.60

430F標(biāo)準(zhǔn)值≤0.12≥0.15≤1.25≤0.060≤1.016.0～18.0/≤0.60

試驗(yàn)鋼錠實(shí)測(cè)值0.120.271.180.0330.4216.120.560.25

表2Y10Cr17不銹鋼熱處理工藝和相應(yīng)的組織與力學(xué)性能

試樣編號(hào)熱處理工藝顯微組織布氏硬度

HBW5/750抗拉強(qiáng)度

MPa斷后伸長(zhǎng)率/%

1號(hào)750℃退火，空冷鐵素體和碳化物19562723.0

鐵素體、回火索氏體和少量碳化物25078013.5

3號(hào)1020℃保溫1h淬火、油冷；600℃回火1.5h，空冷鐵素體、回火索氏體26382817.0

4號(hào)1050℃保溫1h淬火、油冷；600℃回火1.5h，空冷鐵素體、回火索氏體，晶粒較粗大25881015.5

5號(hào)1080℃保溫1h淬火、油冷；600℃回火1.5h，空冷鐵素體、回火索氏體，晶粒粗大25279314.0

6號(hào)同3號(hào)條狀鐵素體、回火索氏體2657571.0

結(jié)果表明：

（1）在一定溫度范圍內(nèi)，Y10Cr17鋼隨著淬火溫度的升高，材料的硬度會(huì)逐漸升高，但同時(shí)組織也越來(lái)越粗大。