沉淀硬化不锈钢制造半开式叶轮的热处理工艺
沉淀硬化不锈钢的热处理工艺规程
成飞集团电子公司
CAC GROUP ELECTRONICS TECHNOLOGY Co., Ltd.
沉淀硬化不锈钢旳热处理工艺规程
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A
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根据according to:BAC5619(H)
说
明
controls shall be set between1025°Fto1075°F), if the process temperature range is equal to the certified
equipment tolerance range, set the control at the mid-point of the required process range.
设备
EQUIPMENT
操作说明OPERATION DESCRIPTION
备注
REMARK
成分COMPOSITION
温度TEMP
时间TIME
其它要求
OTHER REQUIREMENT
shall be cleaned in accordance with BAC5625 prior toprecipitationhardening.
Parts that are contaminated with low melting point metals (e.g. lead, tin, bismuth, zinc, wood’s metal etc.)
CEC维表21-2
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沉淀硬化不锈钢常用的热处理工艺有如下几种
沉淀硬化不锈钢常用的热处理工艺有如下几种
(1)均匀化处理一般指铸、锻件,加热到1150℃左右,促成合金元素和组织的均匀化。
(2)固溶处理通常在1000℃以上析出相才能分解并固溶入基体组织中,为其他热处理做准备。
(3)调整处理处理温度在760 ~1000℃,调整钢中合金元素的分布,以控制马氏体的相变温度。
(4)时效处理处理温度在460 ~620℃,处理温度与保温时间定。
对组织及力学性能影响很大微信公众号:hcsteel,可以根据对组织及力学性能的要求而决
(5)冰冷处理处理温度在-50 ~-80℃,使具有较低马氏体转变温度的钢也能完全转变为马氏体。
(6)转变冷却处理在一定时间内冷却到某一温度并保持一定时间的处理,以确定下一步的强化或时效处理。
只有半奥氏体沉淀不锈钢一类,也只有一个牌号0Cr17Ni7Al,供货状态为固溶处理加时效处理。
它具有高的屈服确定和良好的塑性。
这类钢在退火状态下塑性和韧性较好,焊接性较好,可以进行冷压成形、冷拉。
轧制成形。
沉淀硬化马氏体不锈钢焊接时,为了获得等强度的焊接接头,应当采用与母材化学成分相同的焊条和焊丝作为焊接材料,焊前勿须预热,焊后也勿须后热,焊后热处理也可按母材的热处理制度进行,
就能够获得与母材等强度的焊接接头。
在不要求沉淀硬化马氏体不锈钢焊接接头与母材等强度的情况下,可以采用奥氏体不锈钢作为焊接材料,焊前勿须预热,焊后也勿须后热及焊后热处理。
在多层焊的情况下,由于各焊道的焊缝金属和焊接热影响区所经历的热循环不同,其组织和性能也有差异,不过,经过焊后热处理之后这种差异即将消失。
沉淀硬化不锈钢的热处理
沉淀硬化不锈钢的热处理沉淀硬化不锈钢热处理沉淀硬化不锈钢相对发展较晚,是在人类实践中经过试验、总结、创新的不锈钢种。
先期出现的不锈钢中,铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢有较好的耐蚀性,但不能通过热处理方法调整机械性能,限制了它的作用。
而马氏体不锈钢可以运用热处理方法,在较大范围内调整机械性能,但耐蚀性较差。
特点:其具有较低的C量(一般≤0.09%),较高的Cr量(一般≥14%以上),另加Mo、Cu等元素,这就使其具有较高的耐蚀性,甚至可同奥氏体不锈钢相当。
通过固溶和时效处理,可以获得在马氏体基体上析出沉淀硬化相的组织,因而有较高的强度,并可根据时效温度的调整,在一定范围内调整强度、塑、韧性。
另外,先固溶,再依沉淀相析出强化的热处理方式,可以在固溶处理后,硬度较低的情况下加工基本成型,再经时效强化,降低了加工成本,优于马氏体钢。
分类:①马氏体型沉淀硬化不锈钢及其热处理马氏体型沉淀硬化不锈钢特征是:奥氏体向马氏体转变的开始温度Ms在室温以上。
加热奥氏体化并以较快的速度冷却后,获得板条状马氏体基体,时效后从板条马氏体基体上析出Cu的细质点而强化。
例:在GB1220标准中,典型牌号为:0Cr17Ni4Cu4Nb(PH17-4)成分(%)如下:C≤0.07、Ni:3~5、Cr:15.5~17.5、Cu:3~5、Nb:0.15~0.45;Ms点约120℃;Mz点约30℃。
固溶处理:加热温度为1020-1060℃,保温后水冷或油冷,组织为板条状马氏体,硬度320HB左右。
加热温度不宜过高,如果大于1100℃,会使组织中铁素体量增多、Ms点下降、残留奥氏体增多、硬度下降,热处理效果不好。
时效处理:依据时效温度不同,沉淀析出物的弥散度、粒度不同,而有不同的机械性能。
GB1220标准中规定,不同时效温度时效后性能(N/mm2)σs(N/mm2)δ(%)Ψ(%)HBσb1040℃固溶≤363 480℃×4h≥1310≥1180≥10≥40≥375 550℃×4h≥1060≥1000≥12≥45≥331 580℃×4h≥1000≥865≥13≥45≥302 620℃×4h≥930≥725≥16≥50≥277②半奥氏体型不锈钢热处理这种钢的Ms点一般略低于室温,所以固溶化处理冷却到室温后,得到奥氏体组织,强度很低,为提高基体强度、硬度,需要再次加热到750-950℃,保温,这个阶段,奥氏体中会析出碳化物,奥氏体稳定性降低,Ms点提高至室温以上,再冷却时,得到马氏体组织。
沉淀硬化不锈钢的热处理工艺
沉淀硬化不锈钢的热处理工艺1. 什么是沉淀硬化不锈钢?嘿,大家好,今天咱们聊聊沉淀硬化不锈钢,听起来是不是有点高大上?其实呢,它就是一种通过特殊热处理工艺,让不锈钢的性能变得更好、更坚固的材料。
大家想象一下,一块平常的不锈钢,就像一块普通的豆腐,软软的,但经过沉淀硬化处理后,它就变成了块儿坚硬的石头,简直就是“豆腐变金刚”!这玩意儿可在航天、军工等领域大显身手,真是非同小可。
1.1 沉淀硬化的原理那么,沉淀硬化到底是咋回事呢?简单来说,就是通过加热和冷却的方式,让不锈钢内部的合金元素析出,形成一种强大的微观结构。
这个过程就像一场“变魔术”,把一些不易察觉的小粒子组合起来,让它们变得更加牢固。
想象一下,你把一堆小石子拼在一起,最后变成了坚固的石墙,毫无破绽!这个原理就是利用了材料中的析出相,增强了它的抗拉强度和耐腐蚀性能。
1.2 沉淀硬化的特点这种不锈钢还有个好处,就是它的硬度高、耐磨性强,虽然造价略高,但用久了,绝对是物超所值。
更重要的是,它在高温和腐蚀环境中也能保持很好的性能,真是个万金油的材料。
说到这儿,有点想给它打个广告了:“沉淀硬化不锈钢,耐磨又耐腐,简直就是钢铁侠的选择!”哈哈,开个玩笑,其实它真的是很多工业应用中的“超级英雄”呢。
2. 热处理工艺的步骤好了,咱们接下来聊聊沉淀硬化不锈钢的热处理工艺,听起来复杂,但其实就是几个简单的步骤,来吧,跟着我一起看看吧!2.1 预热阶段首先,得把不锈钢先预热,这一步就像给小朋友穿衣服,慢慢来,别急。
通常情况下,预热的温度在600℃到800℃之间,目的是为了让钢材的内部应力释放,避免后面热处理的时候出现裂纹。
这一环节可得小心翼翼,毕竟谁也不想让自己的“不锈钢宝宝”受伤,对吧?2.2 主热处理接下来就是主热处理了,也就是让不锈钢真正“升华”的时候。
这个过程一般在1000℃到1100℃之间进行,加热一段时间后,再迅速冷却。
这个冷却过程就像是过山车,快得让人心跳加速,既刺激又紧张!冷却的方式可以选择水冷、油冷,或者气冷,具体看需求和材料的性质而定。
沉淀硬化不锈钢
沉淀硬化不锈钢沉淀硬化不锈钢(Crecipitation hardening stainless steel)在不锈钢化学成分的基础上添加不同类型、数量的强化元素,通过沉淀硬化过程析出不同类型和数量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金属间化合物,既提高钢的强度又保持足够的韧性的一类高强度不锈钢,简称PH钢。
分类根据钢的组织可分为3类:(1)马氏体沉淀硬化不锈钢,以中国0Cr17Ni7TiAl和0Cr17Ni4Cu4Nb 为代表。
(2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢,以0Cr17Ni7Al、0Cr15Ni7Mo2Al为代表。
(3)奥氏体沉淀硬化不锈钢,它实际上为铁基高温合金,以0Cr15Ni20Ti2M0.B、1Cr17Ni10P为代表。
设计要点(1)马氏体沉淀硬化不锈钢。
钢中碳含量一般≤0.1%,但≥0.05%,目的是既有好的焊接性、耐蚀性,又具有较好的强韧性;铬含量一般在16%~17%以保证足够的不锈性和耐蚀性;合适的镍、铬当量,以便钢中δ-铁素体的含量处于最低水平(一般≤5%),以免损害横向性能和降低钢的强度。
各种合金元素的铁素体形成效果如下:0.1%N 0.1%C 1%Ni 1%Co 1%Cu-20 -18 -10 -6 -31%Mn 1%w 1%Si 1%Mo 1%Cr-1 +8 +8 +11 +151%V 1%Al+19 +38元素的配比应使马氏体相变开始温度(Ms点)在150℃以上马氏体相变基本完成温度,(Mf点)在50℃以上,下述经验公式可作计算Ms点时的参考:Ms={75(14.6-%Cr)+110(8.9-%Ni)+3000[0.068-%(C+N)]+60(1.33+%Mn+50(0.17-%Si)},℃添加适量沉淀硬化元素如铜和钛等以便形成ε富铜相和NiTi相等进行强化。
(2)半奥氏体沉淀硬化不锈钢。
碳含量一般在0.1%左右,为改进铸造性能铸造钢的碳含量大于0.1%;他点的控制是本钢设计的关键,这类钢在固溶处理后为奥氏体组织,在此状态下进行加工、成形、焊接。
沉淀型不锈钢的热处理工艺
沉淀型不锈钢的热处理工艺
沉淀型不锈钢的热处理工艺主要是通过热处理过程对材料进行强化和改善性能。
常见的沉淀型不锈钢热处理工艺包括固溶处理、析出硬化和时效处理。
1. 固溶处理:将沉淀型不锈钢加热到高温区,使金属中的晶粒溶解和固溶体溶解度增大,然后迅速冷却,形成均匀的固溶体结构。
固溶处理可以消除材料中的残余应力和晶界碳化物,提高材料的塑性和韧性。
2. 析出硬化:在固溶处理后,将材料再次加热到较低的温度区,使晶粒内析出沉淀相,如硬质马氏体、硬化相等。
这些沉淀相的形成使材料的强度和硬度提高,但会降低塑性。
3. 时效处理:在析出硬化后,将材料保持在低温下一段时间,以达到理想的力学性能。
时效处理可以进一步提高材料的强度和硬度,并改善材料的耐腐蚀性能。
以上热处理工艺的具体参数,如加热温度、保温时间等,需要根据具体材料的成分和应用要求进行调整。
17-4沉淀不锈钢真空热处理工艺流程
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沉淀硬化不锈钢的热处理工艺
沉淀硬化不锈钢的热处理工艺1.固溶处理经固溶处理(1000~1050℃,1h,空冷)获得的组织是奥氏体加少量铁素体,在随后500~800℃进行调整处理时,由于原子在铁素体中扩散速度要比在奥氏体中快,且铁素体内含铬量高,碳化物(Cr23C6)易沿着α(δ)和r的相界面析出,又降低了奥氏体中碳及合金元素的含量,从而提高这类钢的Ms点,使之获得更多的马氏体。
α(δ)铁素体量不能过多,否则不利于热加工,也不参与马氏体转变,会降低钢的强度。
2.调整处理固溶处理后进行的中间处理,一般又称调整处理,目的是获得一定数量的马氏体,从而使钢强化,常用以下三种方法:(1)中间时效法(简称T处理法)固溶处理后再加热至(760±15)℃,保温90min,因有Cr23C6碳化物从奥氏体中析出,降低了奥氏体中的碳及合金元素含量,使Ms点升高到70℃,随后冷却到室温便得到马氏体+α铁素体+残余奥氏体组织,残余奥氏体在随后510℃时效才分解完。
(2)高温调整及深冷处理法(R处理法)固溶后,行先加热到950℃保温90min。
由于升高了Ms点,冷却到室温,可得到少量马氏体;之后再经-70℃冷处理,保温8h,就可获得一定数量的马氏体。
(3)冷变形法(C处理法)固溶处理后,在室温下冷变形,冷变形时形成马氏体的数量与变形量及不锈钢的成分有关。
一般变形量在15%~20%就能获得必要数量的马氏体,过大的变形量会使马氏体发生加工硬化,使塑性显著下降。
3.时效处理(H处理)调整处理后,均须进行时效处理。
时效处理是这类钢进行强化的另一途径。
当时效温度高于400℃,会从马氏体中析出金属间化合物(如Ni3Ti等),呈高度弥散分布,起沉淀硬化作用。
一般在约500℃进行时效,可获得高的强度及硬度。
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