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奧氏體不銹鋼鍛件實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果

文章來(lái)源：sjzwx 更新時(shí)間：2014-02-10 09:41:06

 試件是厚度為25mm的19%C:一]10%Ni奧氏體不銹鋼鍋板。用真空高頻熔煉爐熔煉的不同C,N,Nb,V及Mo量的100kg鋼錠，經(jīng)熱鍛造和軋制方法制成。表I表示試件的化學(xué)成份。井根m試驗(yàn)?zāi)康男枰�，改變各鋼的囚溶處理溫度、時(shí)間及冷卻速度。例如在調(diào)查壁厚d00mm巾心部性能的試驗(yàn)Iii，采用IN溶溫度10?0℃保溫8小時(shí)，hl約10`Cjmill的速度進(jìn)行了冷卻;從固溶處理后的冬個(gè)試件里OJIM試樣，進(jìn)行了常溫和“�！娴臄_拉試驗(yàn)，一1960Cr-;擺錘試P,蠕變斷裂試驗(yàn)等等。2.2試驗(yàn)結(jié)果和考察2.2.J-固淪后的冷卻速度對(duì)杭拉強(qiáng)度的影響。分別用圖I和圖2表示化學(xué)成份不同的四種鋼在固溶處理時(shí)冷卻速度給SUS304鋼的常溫和550`C的擾拉特性帶來(lái)的影響。常溫和55。℃及抗拉強(qiáng)度基本上都不受冷卻速度的影響，每個(gè)鋼種基本都有一定的值。而0.2%的屈服強(qiáng)度ail在所有的試驗(yàn)溫度里，各種鋼都有隨著冷卻速度的減慢而降低的傾向，降低的程度因鋼種而異。圖3表示從固溶溫度緩慢冷卻后，開(kāi)始急冷的溫度和0.2寫(xiě)抗拉強(qiáng)度的關(guān)系，由圖3可以推測(cè)降低0.2寫(xiě)的屈服強(qiáng)度，是由于C，的碳化物析出溫度領(lǐng)域900---600℃之間的冷卻速度延遲的結(jié)果，具體的說(shuō)是起因于Cr的碳化物在晶界析出。照片1表示晶界由這種冷卻速度的差異而發(fā)生的變化。照片2表示在0.28寫(xiě)Nb添加鋼或者0.06寫(xiě)Nb幣.2寫(xiě)V-0.3寫(xiě)Mo添加鋼里，同無(wú)添加鋼相比較，很少出現(xiàn)隨著冷卻速度的減少，而降低。.2%屈服強(qiáng)度，這可能與我們?cè)谡掌?中看到的一樣，Nb氮碳化合物在晶內(nèi)析出抑制了Cr碳化物向晶界析出造成的。2.2.2晶粒直徑與機(jī)械性能的關(guān)系。圖4表示SUS304鋼相當(dāng)于壁厚400mm中心部材料在常溫和55090時(shí)的抗拉強(qiáng)度及在-19690時(shí)的夏比吸收能與晶粒直徑的關(guān)系。在常溫和5501C時(shí)的0.2%屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度按照Petch的關(guān)系隨著晶粒直徑(d)減小與d成比例上升，降低夏比吸收能。以前，用薄璧材料進(jìn)行采取時(shí)也存在這種關(guān)系。但是，晶粒直徑對(duì)。.20/u屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的影響比薄壁材料的場(chǎng)合表現(xiàn)得更為明顯。2.2.3化學(xué)成分對(duì)于機(jī)械性能的影響眾所周知，對(duì)于提高SUS304鋼等奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度，增加C和N的含量是有效的。正象圖5表示的那樣，側(cè)p使是厚壁材料，在常溫和55090時(shí)的0.2%屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都同C和N全的總和大致成比例上升。關(guān)于C和N對(duì)于相等于壁厚400mm心部試樣在常溫和5500溫度下的。和強(qiáng)度的影響，根據(jù)包括晶粒直徑影響的重復(fù)回歸分析，可按下式表示。常溫下的。.2%屈服強(qiáng)度(kgf/mm1)==7.97+52.5C+62.IN+2.24d一1!2(1)常溫的抗拉強(qiáng)度(kgf/mm2)==38.4+J68.6C+56.5N+3,31d一112(2)550℃時(shí)的0.2%屈服強(qiáng)度二1.64+39.2C+28.6N+1.00d-"Z(3)55090時(shí)的杭拉強(qiáng)度(kgf/mm')，23.3+110.00+54.5N+1,82d-"2(4)C和N對(duì)于常溫里的0.2%屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和5501C時(shí)的一q.2%屈服強(qiáng)度有大體同程度的效果。C對(duì)于5509C時(shí)的抗拉強(qiáng)度約有N的2倍效果。另外，Nb等的添加對(duì)于提高厚壁SUS304鋼的強(qiáng)度是有效的。這一點(diǎn)通過(guò)圖1和2已得到汪明。特別是對(duì)一于提高固溶處理時(shí)，冷卻速度慢的厚些材料的0.2%1i服強(qiáng)度是有效的。圖6和圖7表示其添加效果的例子。圖E是用上面的回歸或計(jì)算相當(dāng)于壁厚400mm中心部材料在常溫和5500時(shí)的0.2%屈服強(qiáng)度的值和實(shí)測(cè)值的比較。從這個(gè)圖可以看出，即便No等的添加減去了晶粒細(xì)化強(qiáng)度的提高，但仍可以提高0.2f屈服強(qiáng)度。圖7表示常溫時(shí)0.2%屈服強(qiáng)度和550'C時(shí)。.29屈服強(qiáng)度的關(guān)系。Nb等的添加由于高溫強(qiáng)度的改善是有效的。圖8表示Nb,V,Mo的添加而提高強(qiáng)度的效果。由此可知，Nb的添加對(duì)于提高厚壁SUS304鋼的強(qiáng)度最為有效，其效果是用。.I%程度的x加量就可以飽和。下面，圖9和10表示化學(xué)成分對(duì)于延展性和韌性的影響。圖9表示在常溫和55VC時(shí)0.2%屈服強(qiáng)度和斷裂延伸的關(guān)系。在常溫時(shí)，各種鋼都隨著0.2%屈服強(qiáng)度的提高而降低延伸，在550℃時(shí)，復(fù)合添加Nb,V,Mo不僅提高屈服強(qiáng)度，而且延伸率的降低很小。圖10表示常溫時(shí)0.2%屈服強(qiáng)度和一196℃時(shí)夏比吸收能灼關(guān)系。含C量增加時(shí)，夏比吸收能顯名降低，而增加含N量，提高屈服強(qiáng)度時(shí)，也降低吸收能。但微rx添加Nb，V,NIC在提高強(qiáng)度的同時(shí)，也提高吸收能。不過(guò)，天量添加Nb會(huì)降低吸枚他}圖11表示Mb等的微量添加對(duì)于相當(dāng)于壁厚400mm中心部材料的蠕變破斷強(qiáng)度的影響。在薄壁材料里，Xb,Ti等白勺微量添加對(duì)高溫持久強(qiáng)度非常有效。這，一點(diǎn)已經(jīng)講過(guò)了。在固溶處理后的狀態(tài)里，在能夠看到碳的氧化物析山的rq壁材料里，由于添加Nb等，a變破斷強(qiáng)度顯著提高。