形變熱處理對(duì)00Cr16Ni16晶粒形態(tài)及性能影響研究.pdf

1、2006年，中國(guó)奧氏體不銹鋼和耐熱鋼產(chǎn)量已占到世界同類型鋼產(chǎn)量的30％，并以每年148萬(wàn)噸的速度增產(chǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組螺栓鋼材料00Cr16Ni16是一種性能特殊、使用量大的一種新型奧氏體耐熱鋼，該材料使用要求為能夠超長(zhǎng)時(shí)間(≥3×104h)在600℃條件下受力使用，具備較高的室溫機(jī)械性能和良好的高溫力學(xué)性能，抗蠕變能力強(qiáng)。 本論文針對(duì)國(guó)產(chǎn)00Cr16Ni16耐熱鋼的形變熱處理工藝與材料晶粒形態(tài)及力學(xué)性能等關(guān)系進(jìn)行研究試驗(yàn)，提出00

2、Cr16Ni16鋼機(jī)械性能與熱加工形變量、加熱溫度等參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并從晶粒形態(tài)及組織的角度對(duì)該材料性能提高與熱加工的作用進(jìn)行了解釋，獲得了較好的效果。 00Cr16Ni16耐熱鋼1100℃形變熱處理，使碳化物完全溶解，晶粒度保持在較高水平。鋼中Cr、Mo、Ni、Nb含量較高，容易析出碳化物和金屬化合物，對(duì)形變強(qiáng)化過程起主導(dǎo)作用。形變量50～70％，晶界上出現(xiàn)大量細(xì)小彌散析出碳化鈮顆粒，晶粒邊界較圓滑，晶粒中位錯(cuò)密度較低，材料抗

3、拉強(qiáng)度590～650MPa；1100℃形變+時(shí)效，試樣晶界清晰，呈多邊形，材料強(qiáng)度比一般熱處理提高3％。 850℃形變引進(jìn)位錯(cuò)的數(shù)量比1100℃形變高出約2個(gè)數(shù)量級(jí)，形變后時(shí)效處理使大量位錯(cuò)聚集在碳化鈮周圍并被碳化鈮釘扎，形成位錯(cuò)發(fā)團(tuán)；材料在850℃形變過程中，大部分未溶解的碳化鈮、碳化鉻、碳化鉬阻礙滑移，降低了鋼的塑性，增加了鋼強(qiáng)度，材料性能比1100℃形變性能提高10％左右。 論文試驗(yàn)還選擇1100℃×1h+50％形

4、變+水冷工藝的試樣和850℃+50％形變+空冷+760℃×2h時(shí)效工藝試樣進(jìn)行高溫瞬時(shí)拉伸強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)。分析試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：850℃+50％形變+空冷+760℃×2h時(shí)效工藝試樣比1100℃×1h+50％形變+水冷工藝試樣在600℃高溫瞬時(shí)抗拉強(qiáng)度增加了約5％。 00Cr16Ni16奧氏體鋼1100℃形變熱處理試樣和850℃形變熱處理試樣的拉伸試驗(yàn)和金相試驗(yàn)結(jié)果說明：850℃+50％形變+空冷+760℃×2h時(shí)效工藝試樣是得到00