马氏体不锈钢的热处理工艺
不锈钢的工作条件和热处理
不锈钢(含碳量:马氏体不锈钢0.1~1%,铁素体不锈钢≤0.12~0.15%,奥氏体不锈钢≤0.2%)工作条件、性能要求硬度σbσsδψαk(HRC)(公斤·米/厘米2)0Cr131000~1050℃油或水淬,700~790℃回火——50352460——1Cr131000~1050℃油或水淬,700~790℃回火——≥60≥42≥20≥60≥92Cr131000~1050℃油或水淬,660~770℃回火——≥66≥45≥16≥55≥83Cr131000~1050℃油淬,200~300℃回火4816013034——4Cr131050~1100℃油淬,200~300℃回火5016814048——9Cr181000~1050℃油淬,200~300℃回火55——————————Cr17750~800℃退火空冷HB156402520502~8Cr17Mo2Ti750~780℃退火空冷HB14550302055——0Cr18Ni91080~1130℃水淬——50204560——1Cr18Ni91100~1150℃水淬——55204550——2Cr18Ni91100~1150℃水淬——58224055——1Cr18Ni9Ti1100~1150℃水淬——52——40————Cr18Ni18Mo2Cu2Ti1050~1100℃水淬——652340————不锈钢的工作条件和热处理在酸、碱、盐类溶液中、潮湿大气中或在高温下受蒸汽和气体作用下工作,一般承受压力或交变负荷,易发生电化学或化学腐蚀。
要求马氏体不锈钢有良好的机械性能和适中的抗蚀能力。
铁素体不锈钢对耐酸腐蚀性要求很高,机械性能要求不高。
奥氏体不锈钢需要优良的机械性能,工艺性能和抗蚀能力。
马氏体不锈钢:0Cr131Cr132Cr133Cr134Cr139Cr18Cr14铁素体不锈钢:Cr17Cr17TiCr17Mo2TiCr25TiCr28Cr25Mo3Ti奥氏体不锈钢:0Cr18Ni91Cr18Ni92Cr18Ni90Cr18Ni10Ti1Cr18Ni9TiCr18Ni11NbCr18Ni12Mo2Ti钢号热处理规范(公斤/毫米2)(%)特点与热处理不锈钢按正火组织状态不同分为奥氏体型、铁素体型、奥氏体-铁素体型及马氏体型。
马氏体不锈钢调质处理 概述及解释说明
马氏体不锈钢调质处理概述及解释说明1. 引言1.1 概述马氏体不锈钢是一种通过调质处理来改善性能的特殊不锈钢材料。
它具有优异的耐腐蚀性、高强度和良好的延展性,广泛应用于汽车工业、建筑材料和能源领域等多个领域。
在不同行业中,马氏体不锈钢的调质处理方法和工艺流程有所差异,因此掌握了解这些关键要素对实现材料性能优化至关重要。
1.2 文章结构本文将围绕马氏体不锈钢调质处理展开阐述,内容包括马氏体不锈钢的定义和特点、调质处理的概念和作用、调质处理的方法和工艺流程以及该过程中需要注意的重要要点。
另外,文章还将通过案例分析探讨马氏体不锈钢调质处理在汽车工业、建筑材料以及能源领域中的应用和效果评估,并从中挖掘出实践与挑战。
最后,在结论部分对全文进行总结,并对未来研究和应用做出展望。
1.3 目的本文旨在全面介绍马氏体不锈钢调质处理的概况及其重要要点,提供给读者对这一领域有更深入了解和把握。
通过阅读本文,读者可以获得关于马氏体不锈钢调质处理方法、工艺流程以及调质过程中需要注意的关键要点方面的知识。
此外,通过案例分析,读者还能了解到该技术在不同领域中的应用和效果评估。
最后,在结论部分,读者将了解到对未来研究和应用的展望。
2. 马氏体不锈钢调质处理:2.1 马氏体不锈钢的定义和特点:马氏体不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和优异机械性能的不锈钢。
其主要特点包括高强度、高硬度、优良的延展性和耐磨性,同时还具备较好的抗腐蚀能力。
马氏体不锈钢通常由铁素体和奥氏体相组成。
2.2 调质处理的概念和作用:调质处理是指通过控制合适的温度进行热处理,并随后通过快速冷却来改变材料的组织结构和性能。
对于马氏体不锈钢而言,调质处理可以显著提高其硬度、强度和耐磨性,并确保材料的韧性得到保持。
2.3 调质处理的方法和工艺流程:马氏体不锈钢的调质处理通常包括加热、保温和冷却三个步骤。
加热阶段: 具体加热温度取决于材料的成分和特定需求,但通常在800°C至1050°C之间。
马氏体不锈钢热处理淬火
马氏体不锈钢热处理淬火一、马氏体不锈钢概述马氏体不锈钢是一种具有高强度和耐腐蚀性的不锈钢,其主要成分为铬、镍和钼。
在加工过程中,通过控制冷却速度和温度来控制其组织结构,从而实现各种性能的调节。
二、热处理工艺热处理是通过对金属材料进行加热、保温和冷却等工艺处理,以改变其组织结构和性能的方法。
在马氏体不锈钢的热处理过程中,主要包括以下几个步骤:1. 固溶处理:将材料加热至固溶温度以上,并保持一定时间,使得所有合金元素均能溶解在晶粒中。
2. 快速冷却:将材料迅速浸入水或油中进行淬火,使得晶粒迅速形成马氏体组织。
3. 时效处理:将淬火后的材料再次加热至一定温度,并保持一定时间,在此过程中发生析出硬化作用,提高材料的强度和硬度。
三、淬火工艺淬火是指将材料加热至一定温度,然后迅速冷却以改变其组织结构和性能的过程。
在马氏体不锈钢的淬火过程中,主要包括以下几个方面:1. 温度控制:淬火温度是影响马氏体形成和性能的重要因素,一般应在850℃以上。
2. 冷却介质选择:淬火过程中的冷却介质可以选择水、油、空气等,不同介质对材料的影响也不同。
3. 冷却速度控制:淬火时冷却速度越快,形成的马氏体组织越多,材料强度和硬度也越高。
因此,在实际操作中需要根据具体情况进行调整。
四、淬火工艺参数在实际操作中,淬火工艺参数的选择会直接影响到材料的性能和品质。
以下是常见的几个淬火工艺参数:1. 淬火温度:一般为850~1050℃之间。
2. 淬火介质:水、油、空气等。
3. 冷却速率:一般为10~30℃/s之间。
4. 持温时间:一般为30~60分钟。
五、淬火后的组织结构和性能淬火后的马氏体不锈钢具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐蚀性等特点。
其组织结构主要为马氏体和残余奥氏体,其中马氏体占主导地位。
此外,还会出现一些碳化物和铁素体相。
六、注意事项在实际操作中,需要注意以下几个方面:1. 温度控制:淬火温度过高或过低都会影响材料的性能。
2. 冷却介质选择:不同介质对材料的影响也不同,需要根据具体情况进行选择。
马氏体不锈钢性能介绍
马氏体不锈钢马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体(或半马氏体)沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等。
马氏体不锈钢是一类可以通过热处理(淬火、回火)对其性能进行调整的不锈钢,通俗地讲,是一类可硬化的不锈钢。
这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件:一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在,在该区域温度范围内进行长时间加热,使碳化物固溶到钢中之后,进行淬火形成马氏体,也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区,二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜,铬含量必须在10.5%以上。
按合金元素的差别,可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。
马氏体铬不锈钢的主要合金元素是铁、铬和碳。
图1-4是Fe-Cr系相图富铁部分,如Cr大于13%时,不存在γ相,此类合金为单相铁素体合金,在任何热处理制度下也不能产生马氏体,为此必须在内Fe-Cr二元合金中加入奥氏体形成元素,以扩大γ相区,对于马氏体铬不锈钢来说,C、N是有效元素,C、N元素添加使得合金允许更高的铬含量。
在马氏体铬不锈钢中,除铬外,C是另一个最重要的必备元素,事实上,马氏体铬不锈耐热钢是一类铁、铬、碳三元合金。
当然,还有其他元素,利用这些元素,可根据Schaeffler图确定大致的组织。
铬是马氏体铬不锈钢最重要的合金元素。
铬是铁素体形成元素,足够的铬可使钢变成单一的铁素体不锈钢,铬和碳的相互作用使钢在高温时具有稳定的γ或γ+α相区,铬可以降低奥氏体向铁素体和碳化物的转变速度,从而提高淬透性;在大气H2S及氧化性酸介质中。
它能提高钢的耐蚀性能,这与铬能促使生成一层铬的氧化物保护膜有关,但在还原介质中,随着铬含量的提高,钢的耐蚀性下降;铬含量的提高,钢的抗氧化性能也明显提高。
碳是马氏体铬不锈钢另一重要的合金元素。
为了产生马氏体相变,碳含量要视钢中的铬含量而定,一般充分考虑碳、铬两者相互关系及碳的溶解极限(见图1-5)。
在给定的铬量下,碳含理提高,强度、硬度提高,塑性降低,耐蚀性下降。
马氏体不锈钢(410 420)热处理方法和材料性能
马氏体不锈钢(410、420)
410、420 主要制作要求塑性、韧性高与受冲击载荷的零件,还可以做常 温下耐蚀介质(盐水、硝酸及某些浓度不太高的有机酸)的设备。 热处理方法: 软化处理两种方法: 1、 高温回火:660~770℃,保温 2~6 小时后空冷,硬度为:200~230HBS。 2、 完全退火:840~900℃,保温 2~4 小时后,以≤25℃/h 的速度冷
却至 600℃ 后空冷,硬度可达 170HBS 以下。 淬火:加热温度 1000~1050℃,保温 2~4 小时后,最好油冷。 淬火后高温回火:温度 600~750℃ ,保温 2~4 小时后,油冷。对精密零 件其高温回火后可 400℃ 补充一次去应力回火。
力学性能(不小于)
σb/MPa
410
62/ MPa 420 450
δ/% 20 16
Φ/% 60 55
αk/% 90 80
不锈钢热处理
第三节不锈钢机组连续热处理炉一、不锈钢带的热处理工艺在大气中能抵抗腐蚀的钢称为不锈钢。
不锈钢按其金相组织结构可以分成三大类,即奥氏体不锈钢,铁素体不锈钢及马氏体不锈钢。
1.奥氏体不锈钢的热处理工艺奥氏体不锈钢是一种铬镍合金钢,其主要合金元素的含量,镍大于6%,铬16~26%,为了使钢获得特殊性能某些加有钼、钛、铌等其它元素。
这类钢的热处理工艺是退火处理,其目的一方面使加工以后的金属组织再结晶,以使其充分软化,便于再加工,另一方面是将碳化物固熔在奥氏体组织中,以增强抗腐蚀性。
奥氏体不锈钢的退火温度范围一般为1000~11500C,然后在此温度急速冷却,依靠快冷,能把碳呈固熔状态的奥氏体保持到常温(若冷却速度慢,则析出碳化物)。
冷却方式视带钢材质及厚度而异,可以水冷、喷雾冷却、保护气体喷吹冷却及空冷等。
2.铁素体不锈钢的热处理工艺铁素体不锈钢是以铬元素为主(含铬占11~28%)的合金钢,大都是低碳的,镍含量很少。
这类钢的热处理也只是进行退火,其目的是消除应力,软化,增加延展性。
这类钢的退火温度范围为650~8500C,在空气、水或保护气体中冷却。
对于高铬钢要注意在400~5000C范围内徐冷时会产生脆化,因此应该尽量避免在这一范围中停留。
3.马氏体不锈钢的热处理工艺此类不锈钢亦以铬为主要合金元素(含铬10~18%),碳在0.08~1.2%范围内,大多数不含镍,个别含少量镍(2. 5%)。
马氏体不锈钢的热处理一般有下列几种工艺:退火——热轧以后由于冷却较快而发生硬化,为了软化处理,增加延展性,需要进行退火。
退火温度为850~9200C,炉冷到6000C,然后空冷的称为完全退火,一般在罩式炉中进行。
退火温度为620~7800C,然后空冷的称为过程退火,一般在连续式炉内进行。
淬火——马氏体不锈钢经过高温急冷可以得到很高的硬度,其淬火温度为925~10650C,油淬或空冷。
为了消除淬火以后的内部应力,一般还需要进行消除应力退火和回火。
马氏体不锈钢热处理淬火
马氏体不锈钢热处理淬火简介马氏体不锈钢是一种通过热处理淬火获得的高强度不锈钢。
由于其出色的耐腐蚀性能和良好的可加工性,马氏体不锈钢在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域广泛应用。
本文将深入探讨马氏体不锈钢的热处理淬火过程及其影响因素。
热处理淬火的原理热处理是通过控制材料的组织和性能来改变材料的加工性能和使用性能。
淬火是其中一种重要的热处理方法之一。
马氏体不锈钢热处理淬火的原理如下:1.加热:将马氏体不锈钢加热至适当的温度,通常在900°C到1050°C之间。
这样可以使材料中的奥氏体晶体结构转变为奥氏体加马氏体的组织结构。
2.保温:在加热的温度下保持一段时间,以确保奥氏体转变为均匀的奥氏体加马氏体。
3.冷却:迅速将材料从加热温度冷却至室温,通常采用水或油冷却。
这种迅速冷却的过程使马氏体得以保留,从而提高了材料的硬度和强度。
热处理淬火的影响因素马氏体不锈钢的热处理淬火过程中,有多个因素会对材料的组织和性能产生影响。
以下是影响因素的详细讨论:温度热处理淬火的温度对马氏体不锈钢的相变和淬火效果具有重要影响。
较高的温度可以提高材料的形变能力和可塑性,但过高的温度可能导致晶粒的长大和材料的软化。
因此,选择适当的加热温度是确保良好淬火效果的关键。
保温时间是指材料在加热温度下保持的时间。
较长的保温时间可以促进奥氏体加马氏体转变的充分进行,确保得到均匀的组织结构。
然而,过长的保温时间可能导致晶粒的长大和材料的软化,因此需要根据具体情况选择适当的保温时间。
冷却速率冷却速率是热处理淬火中另一个重要的影响因素。
快速的冷却速率能够有效地保留马氏体,提高材料的硬度和强度。
水冷却和油冷却是常用的冷却介质,其冷却速率各有特点。
水冷却能够提供更快的冷却速率,但可能会引起材料的变形和裂纹。
油冷却则相对较缓慢,冷却效果较温和。
因此,需要根据具体要求选择适当的冷却速率。
加热速率加热速率指材料从室温升温至加热温度的速率。
马氏体型不锈钢(L80-13Cr)焊后热处理工艺研究
0 2 0
( )L 01 C 马氏体型不锈钢焊后 回火处理 工艺规 3 8 —3 r
时 间/ n mi
范 ,作为焊后 热处理工艺文件具有指 导作用 ,达 到了降
图 5 回火处理温度一 时间曲线
低硬度 、去除应力 的 目的。MW
(0 0 4 9 2 10 0 )
( 接第4 上 4页)
织 ,使焊接接头变得 又硬 又脆 ,组 织应 力也 随之增 大 ;
L01C 马氏体 型不 锈钢焊 后 回火处理 工艺 规范 : 8. r 3 焊后立 即 用保 温材 料 保 温 ,在 10—10 0 5o 温 3 C保 0—
6mn 0 i ,由 10—10 0 5 ℃升温 至 4 0 ,升 温速度不 限制 , 2℃ 从 40 2 %升温 至 60~ 2 ℃ ,升温速度应 < 6 ℃/ 。保 8 70 20 h
3 .结语
( )L01C 马 氏体型不锈钢焊态热影 响区的硬度 1 8・ r 3
很高 ,需要 去除焊接应力和降低硬 度。焊件焊后 直接空 冷到室温后再进行热处理 ,则马 氏体不 锈耐热钢会 出现
空气淬硬倾 向。因此 ,焊后 回火处理前对焊 件温度有 一
定 的要求 ,焊件焊后不可 以随意从焊接温度 直接升温进 行 回火处理 。
60 0 ℃以下 回火对 降低硬度 实 际作用不 大。马 氏体不锈
钢 回火温度范围 6 0~ 2 %。 5 70
仍然高于 2 H C 3R 。
( )焊后 回火处理 温度 和时 间的确认 3
从表 3的试
验数据分析 :焊态下热 影响 区的最 高硬度 5 H 3 V,说 明
焊态下有硬脆 的马 氏体存在。 焊后 回火处理前对焊件温度有一定 的要 求 ,焊件焊
马氏体不锈钢淬火热处理
马氏体不锈钢淬火热处理一、引言马氏体不锈钢是一种重要的不锈钢材料,具有高强度、高韧性和良好的耐腐蚀性能。
其中,淬火热处理是马氏体不锈钢制造过程中必不可少的步骤之一。
本文将介绍马氏体不锈钢淬火热处理的原理、方法和注意事项。
二、马氏体不锈钢淬火热处理原理1. 马氏体变形机制在淬火过程中,马氏体变形机制主要是由相变引起的位错密度增加和晶界滑移所致。
当马氏体从奥氏体转变时,晶格结构发生变化,导致位错密度增加。
此时,晶界滑移将继续发生,直到位错密度达到一个平衡状态。
2. 马氏体不锈钢淬火热处理原理在淬火过程中,由于快速冷却产生了大量的残余应力和塑性留下来的位错。
这些留下来的位错会影响材料的力学性能和耐腐蚀性能。
通过回火处理可以消除这些留下来的位错,从而提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。
三、马氏体不锈钢淬火热处理方法1. 淬火温度马氏体不锈钢淬火温度一般在800℃以上。
当温度超过800℃时,奥氏体会转变为铁素体和铁碳化物,这将导致材料的强度和韧性下降。
2. 淬火介质淬火介质一般使用水或油。
使用水进行淬火可以获得更高的硬度和强度,但也容易产生较大的变形和裂纹。
使用油进行淬火可以减少变形和裂纹的产生,但硬度和强度相对较低。
3. 淬火时间淬火时间取决于材料的厚度、形状和尺寸等因素。
一般来说,较厚的材料需要更长的淬火时间才能达到所需的硬度和强度。
4. 回火处理回火处理是消除残余应力和塑性留下来的位错的重要方法之一。
回火温度和时间可以根据所需的力学性能进行选择。
回火温度一般在300℃-600℃之间,时间一般为1-2小时。
四、马氏体不锈钢淬火热处理注意事项1. 淬火过程中要控制温度和时间,避免过度淬火或欠淬火。
2. 淬火介质的选择应根据材料的厚度、形状和尺寸等因素进行选择。
3. 回火处理应在适当的温度和时间内进行,避免过度回火或欠回火。
4. 在淬火热处理过程中,要注意防止材料变形和裂纹的产生。
五、结论马氏体不锈钢淬火热处理是提高材料力学性能和耐腐蚀性能的重要方法之一。
17-4 热处理工艺
标准:GB/T 1220-1992●特性及应用:0Cr17Ni4Cu4Nb是由铜、铌/钶构成的沉淀、硬化、马氏体不锈钢。
0Cr17Ni4Cu4Nb有较高的强度、耐蚀性、抗氧化性,0Cr17Ni4Cu4Nb这个等级具有高强度、硬度(高达300℃/572℉)和抗腐蚀等特性。
经过热处理后,产品的机械性能更加完善,可以达到高达1100-1300MPa(160-190 ksi) 的耐压强度。
这个等级不能用于高于300℃(572℉) 或非常低的温度下,它对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力,它的抗腐蚀能力与304和430一样。
●应用领域:1.海上平台、直升机甲板、其他平台2.食品工业3.纸浆及造纸业4.航天(涡轮机叶片)5.机械部件6.核废物桶●化学成分:0Cr17Ni4Cu4Nb化学成分:C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Nb 其他≤0.07 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.035 ≤0.030 3.00-5.00 15.5-17.5 - 3.00-5.00 0.15-0.45 -美国ASTMS17400,AISI630,UNS630化学成分C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Nb 其他≤0.07 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 3.00-5.00 15.5-17.5 - 3.00-5.00 0.15-0.45 -日本SUS630化学成分C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Nb+Tao 其他≤0.07 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 3.00-5.00 15.5-17.5 - 3.00-5.00 0.15-0.45 -欧洲X5CrNiCuNb16-4化学成分C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Nb+Tao 其他≤0.07 ≤1.00 ≤1.00 ≤0.040 ≤0.030 3.00-5.00 15.5-17.5 - 3.00-5.00 0.15-0.45 -●力学性能:抗拉强度σb (MPa):480℃时效,≥1310; 550℃时效,≥1060; 580℃时效,≥1000; 620℃时效,≥930条件屈服强度σ0.2 (MPa):480℃时效,≥1180;550℃时效,≥1000;580℃时效,≥865;620℃时效,≥725伸长率δ5 (%):480℃时效,≥10;550℃时效,≥12;580℃时效,≥13;620℃时效,≥16断面收缩率ψ (%):480℃时效,≥40;550℃时效,≥45;580℃时效,≥45;620℃时效,≥50硬度:固溶,≤363HB和≤38HRC;480℃时效,≥375HB和≥40HRC; 550℃时效,≥331HB和≥35HRC;580℃时效,≥302HB和≥31HRC;620℃时效,≥277HB和≥28HRC●热处理规范及金相组织:热处理规范:1)固溶1020~1060℃快冷;2)480℃时效,经固溶处理后,470~490℃空冷; 3)550℃时效,经固溶处理后,540~560℃空冷; 4)580℃时效,经固溶处理后,570~590℃空冷;5)620℃时效,经固溶处理后,610~630℃空冷。
马氏体不锈钢
Hale Waihona Puke 二、奥氏体不锈钢的平衡组织
18-8型奥氏体钢平衡态时为奥氏体+铁素体 +碳化物复相组织,实际的单相奥氏体是通过 热处理的配合获得的。
图5-14 Fe-Cr-Ni相图上含 18%Cr、8%Ni处的垂直截面
在高温有一个含碳量较宽的奥 氏体相区,碳在奥氏体中溶解 度随温度沿ES线变化。缓冷时 沿ES线碳以合金碳化物的形式 析出,主要为(Cr,Fe)23C6。缓 冷至SK线以下还要发生γ→α 相变,部分γ转变为α,平衡 态时,18-8奥氏体钢在室温下 的组织是γ+α+C。当加热到 ES线以上时,(Cr,Fe)23C6等 又可完全溶入奥氏体,经淬火 就可获得碳、合金元素在γ相 中过饱和的固溶体。
生产中常将球化退火和软化退火合并进行(有时也 称为重结晶退火)。退火后的组织为铁素体基体上分布 着碳化物及晶界上网状分布着的碳化物颗粒。
2、调质处理:
一般不锈钢结构件,常用调质处理,以获得高的 综合机械性能。
1Cr13 在 950℃-1100℃温度区间内铁素体减到最少, 故淬火加热温度最好为980℃-1050℃。淬火后的组织 为少量铁素体+低碳马氏体。2Cr13 在950℃-1150℃温 度得到单相奥氏体组织,淬火后能获得马氏体组织+极 少量的残余奥氏体。
4Cr13钢 高温处于γ单相区,冷却过程 中首先析出(Cr,Fe)7,C3 。在800℃860℃产生共析分解,室温下的平衡组织 为α+ (Cr,Fe)7C 3
Fe-Cr-C相图在12%Cr处的垂直截面图
三、Cr13型马氏体不锈钢的热处理
Cr13型马氏体不锈钢能在淬火过程中发 生马氏体转变,可以获得热处理强化,所以 这类钢可进行多种热处理,以控制和调节这 种相变,满足不同的机械性能要求。
热处理工艺对F6a马氏体不锈钢组织与性能的影响
热处理工艺对F6a马氏体不锈钢组织与性能的影响摘要:对直径为20mm的F6a马氏体不锈钢试样进行了六种不同工艺(正火+回火,淬火+回火)热处理。
通过测试和分析试样的金相组织、拉伸性能、冲击性能、硬度性能。
结果表明:试样的显微组织均为回火索氏体+少量铁素体;随着回火温度的升高,其硬度、强度下降,塑、韧性提高,正火+回火处理和淬火+回火处理的试样力学性能相当。
关键词:F6a马氏体不锈钢;热处理;金相组织;力学性能前言ASTM A182 F6a是Cr13类的马氏体不锈钢,其碳含量略高于奥氏体不锈钢,铬含量高而镍含量低,具有一定耐蚀性,可以通过热处理实现马氏体相变强化,通过调整热处理工艺可以调整其力学性能。
该钢种通常在淬火+回火状态下使用,经过合适的热处理后能获得较高的强度、韧性以及较好的耐蚀性,主要用于对韧性要求较高和具有不锈性的受冲击载荷部件,广泛用于汽轮机叶片、紧固件、阀门等设备和部件。
本文以F6a马氏体不锈钢作为研究对象,对比研究了正火+回火和淬火+回火两种不同热处理方式对F6a不锈钢显微组织和力学性能的影响,为该材料在实际生产中采用不同热处理方式提供依据。
1 试验材料与试验方法1.1试验材料试验材料选用符合ASTM A182 F6a要求的棒材,经过改锻制成φ20×170mm的试样,试样的化学成分如表 1所示。
表1 化学成分牌号C Mn P S Si NiC r实测值0.140.260.0290.0050.270.1812.52ASTM A182要求≤0.15≤1.00≤0.040≤0.030≤1.00≤0.5011.5-13.51.2试验设备主要试验设备有KTDL2-15-13型高温箱式电阻炉,DMI 5000M型金相显微镜,MTS-810型万能试验机,HR-150A型洛氏硬度测试仪,JBN-300B冲击试验机等。
1.3试验方法依据F6a材料的成分特点,参考ASTM A182材料规范要求,设计了淬火+回火和正火+回火两大类共计6种热处理工艺。
2cr13不锈钢焊接后热处理工艺
2cr13不锈钢焊接后热处理工艺
2Cr13不锈钢是一种马氏体不锈钢,焊接后需要进行热处理来
消除焊接应力和改善焊接接头的性能。
下面是2Cr13不锈钢焊接后常用的热处理工艺:
1. 焊后退火:焊接完成后,将焊接接头置于均热炉中,加热到800-900℃,保温1-2小时,然后从均热炉中取出,快速冷却
至室温。
该过程能够消除焊接应力,并使晶粒细化,提高焊缝的塑性和韧性。
2. 固溶处理:焊接接头进行完全退火后,再进行固溶处理。
将接头置于均热炉中,加热到1050-1100℃,保温1-2小时,然
后快速冷却至室温。
固溶处理能够使晶界碳化物溶解,提高材料的耐腐蚀性和机械性能。
3. 调质处理:对于一些需要较高强度和硬度的焊接接头,可以在固溶处理后进行调质处理。
将接头置于均热炉中,加热到750-800℃,保温2-4小时,然后快速冷却至室温。
调质处理
能够使马氏体再次转变为混合组织,提高材料的硬度和耐磨性。
需要注意的是,在进行热处理时,应根据具体材料和焊接接头的要求进行合理选择和控制热处理温度、时间和冷却方式,以确保焊接接头的性能得到最佳改善。
马氏体不锈钢若干热处理工艺的研究
于淡水 、蒸汽 、潮湿大气 和弱腐蚀介质 ,通用机械 零部件 硬度较高。用丁较高应 力
2 r3 C 1
O1. . . 05 6 2
(0 l 1 2 Cr 3
(0 r3 3 C l)
1..40  ̄3 0C 刀 具 、弹 簧 、螺 O1 . 2 < 0 ̄ 栓
、
阀门等
表注 : ( )括 号 内 为新 标 准 牌 号 。
二 、 热 处 理 对 马 氏 体 铬 不 锈 钢 组 织
耐腐 蚀 性 。
和 性 能 的 影 响
马 氏 体 铬 不 锈 钢 可 进 行 锻 造 、 轧
机械 制 造 、交 通 运输 大 进 展 ,尤 其 是 对 热 处 理 工
艺 有 了 若 干 突 破 。 马 氏体 不 锈 钢 大 体 上
可 以分 为 马 氏 体 铬 不 锈 钢 、马 氏体 铬 镍
不 锈钢和 马氏体时效不锈 钢三类 。
本 文 对 马 氏体 铬 不 锈 钢 一 类 的 最 新
马 氏 体 不 锈 钢 是 一 类 可 以 通 过 热 处
理 对 其 性 能 进 行 调 整 的 不 锈 钢 ,此 类 钢
研究 和发展作 如下简述 。
一
具 有 较 高 硬 度 。 马 氏体 不 锈 钢 在 淬 火 状 态 下 具 有 体 心 四方 晶 体 结 构 ,低 碳 马 氏 体 不 锈 钢 在 正 常 化 学 成 分 和 适 宜 热处 理
≤1 O ≤10 ≤0 0 5 ≤0 0 0 l..4O 岑部件 ,汽轮机叶片 、医 . . . 3 . 3 2O1.
马氏体不锈钢热处理
马氏体不锈钢热处理马氏体不锈钢热处理君子兰一、马氏体不锈钢典型的马氏体不锈钢钢号有1Cr134Cr13和9Cr18等 1Cr13钢加工工艺性能良好。
可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。
2Crl3冷变形前不要求预热但焊接前需预热 ICrl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等而3Cr13、4Cr13 主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件9Cll8可做耐蚀轴承及刀具。
二、铁素体不锈钢铁素作不锈钢的含Cr量一般为1330合碳量低于0.25。
有时还加入其它合金元素。
金相组织主要是台铁素体加热及冷却过程中没有αγ转变不能用热处理进行强化。
抗氧化性强加入合金元素比可在有机酸及含Cl-的介质中有较强的抗蚀。
同时它还具有良好的热加工性及一定的冷加工性。
铁体不锈钢主要用来制作要求有较高的耐蚀性而强度要求较低的构件广泛用于制造生产硝酸、氮肥等设备和化工使用的管道等。
典型的铁案体不锈钢有Crl7型、Cr25型和Cr28型其成分性能及热处理工艺如表所示。
三奥氏体不锈钢奥氏作不锈钢是克服马氏作不锈钢耐蚀性不足和铁素体不锈钢脆性过大而发展起来的。
基本成分为Crl8、Ni8简称188钢。
其特点是合碳量低于0.1利用Cr、Ni配合获得单相奥氏体组织。
奥氏作不锈钢一般用于制造生产硝酸、硫酸等化工设备构件、冷冻工业低温设备构件及经形变强化后可用作不锈钢弹簧和钟表发条等。
奥氏体不锈钢具有良好的抗均匀腐蚀的性能但在局部抗腐蚀方面仍存在下列问题 1.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀奥氏作不锈钢在450850?保温或缓慢冷却时会出现晶问腐蚀。
合碳量越高晶间蚀倾向性越大。
此外在焊接件的热影响区也会出现晶间腐蚀。
这是由于在晶界上析出富Cr的Cr23C6。
使其周围基体产生贫铬区从而形成腐蚀原电池而造成的。
这种晶间腐蚀现象在前面提到的铁素体不锈钢中也是存在的。
工程上常采用以下几种方法防止晶间腐蚀 1降低钢中的碳量使钢中合碳量低于平衡状态下在奥氏体内的饱和溶解度即从根本上解决了铬的碳化物Cr23C6在晶界上析出的问题。
1cr13mo热处理工艺
1cr13mo热处理工艺
1Cr13Mo是一种不锈钢材料,常见的热处理工艺包括固溶处
理和淬火处理。
固溶处理:将1Cr13Mo材料加热到900-1050摄氏度的温度范
围内保温一段时间,然后迅速冷却至室温,以消除合金元素的析出和固溶,并提高材料的韧性和耐腐蚀性能。
淬火处理:将固溶处理后的1Cr13Mo材料冷却到室温后,再
加热到800-950摄氏度的温度范围内保温一段时间,然后迅速
冷却至室温,以使材料表面形成马氏体结构,增加材料的硬度和耐磨性能。
需要注意的是,热处理工艺的具体参数会受到材料的组织结构、合金元素含量等因素的影响,因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整。
此外,热处理后的1Cr13Mo材料还可以进行
回火处理等后续工艺,以进一步调整材料的性能。
sus430热处理工艺
sus430热处理工艺
SUS430是一种不锈钢材料,可以通过热处理工艺来改变其组织结构和性能。
常见的热处理工艺包括退火、固溶处理和淬火等。
1. 退火:是将SUS430材料加热至临界温度以上,然后逐渐冷却至室温。
退火可以消除应力和晶粒长大,使材料获得更好的延展性和塑性。
2. 固溶处理:是将SUS430材料加热至固溶温度,然后快速冷却。
固溶处理可以溶解材料中的碳化物和氧化物,提高材料的组织均匀性和强度。
3. 淬火:是将SUS430材料加热至临界温度以上,然后迅速冷却。
淬火可以使材料组织变为马氏体,并提高材料的硬度和强度。
需要注意的是,具体的热处理工艺参数(如温度、时间和冷却速度等)需要根据具体的材料和要求进行确定,并在实验室中进行试验验证。
最终确定的热处理工艺应能满足材料的要求,并提供理想的性能和使用寿命。
1.4112热处理 -回复
1.4112热处理-回复热处理是工艺学中的一个重要分支,其目的是通过加热和冷却对金属材料进行微观结构的调整,以改变其力学性能和物理性质。
其中,1.4112是一种常见的不锈钢材料,在热处理过程中也具有一定的特点和要求。
1.4112不锈钢是一种具有高碳含量的马氏体不锈钢,其化学成分为:C:0.45-0.55,Si:<1,Mn:<1,Cr:14-15,Mo:0.8-1.3。
这种不锈钢具有较高的硬度和良好的耐腐蚀性能,常用于刀具、刀片等工具制造。
在进行1.4112不锈钢的热处理之前,首先需要进行材料准备和后续处理的安排。
材料准备包括原料的选取和加工,确保材料的质量和规格符合要求。
后续处理的安排包括设备的选择和调整,以及工艺参数的确定。
接下来,进行的第一步是加热,其目的是将金属材料加热至适当的温度范围。
对于1.4112不锈钢而言,一般选择在1020-1050范围内加热,以达到均匀的显微组织热平衡。
在加热过程中,需要注意加热速度的控制,避免出现温度梯度过大导致内部应力和变形。
加热完成后,进行的第二步是保温,即将金属材料保持在加热温度下一定的时间,以保证热平衡。
对于1.4112不锈钢而言,保温时间一般为15-30分钟,视材料的厚度和尺寸而定。
保温的目的是使组织中的纳米级液体相彻底转化为均匀的奥氏体晶粒。
保温完成后,进行的第三步是冷却,其目的是使金属材料迅速冷却至室温,并形成所需的组织结构。
对于1.4112不锈钢而言,冷却方式可以选择空冷或水淬。
空冷的冷却速度较慢,适用于改善材料的韧性和延展性;而水淬的冷却速度较快,适用于提高材料的硬度和强度。
冷却完成后,进行的第四步是退火处理,即将冷却后的材料加热至较低的温度,并保持一定的时间,以消除冷加工产生的应力和变形。
退火处理有助于提高材料的韧性、塑性和疲劳性能,减少材料的脆性。
最后,进行的第五步是试样取样和金相显微组织观察。
通过对试样进行切割、打磨和腐蚀等处理,可以观察到金属材料的显微组织结构和相变情况。