新型奧氏體氣閥鋼熱處理工藝探討與性能研究.pdf

1、在現(xiàn)有21-4N鋼的生產(chǎn)基礎(chǔ)上，采取添加稀土等元素的微合金化技術(shù)研制開發(fā)了新型奧氏體氣閥鋼21-4N+RE。本文探討了熱處理工藝對(duì)新鋼種的組織和性能的影響，得到了最優(yōu)的熱處理工藝。同時(shí)在此基礎(chǔ)上，對(duì)比4Cr9Si2，21-4N，6Cr21Mn10MoVNbN等牌號(hào)的氣閥鋼，對(duì)其常溫和高溫下的性能進(jìn)行了深入研究，并運(yùn)用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等手段，研究試驗(yàn)鋼的顯微組織，析出相的組成，分析微量元素的作用機(jī)理。 熱處理試驗(yàn)結(jié)果

2、表明：隨著固溶溫度的升高，試驗(yàn)鋼晶粒尺寸增大。21-4N+RE鋼的晶粒粗化溫度為1150℃。試驗(yàn)鋼的洛氏硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性隨固溶溫度的升高而下降。當(dāng)固溶溫度高于1150℃，試驗(yàn)鋼的洛氏硬度、強(qiáng)度、塑性和韌性隨固溶溫度的升高而下降的幅度較大。固溶時(shí)間對(duì)顯微組織的影響比固溶溫度要小的多。隨著時(shí)效溫度的升高，試驗(yàn)鋼硬度，抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，析出物數(shù)量略有增加，析出相尺寸也略有增大。 綜合考慮試驗(yàn)鋼的顯微

3、組織和性能以及工藝的寬容性，推薦新型奧氏體氣閥鋼21-4N+RE最佳的熱處理工藝為：固溶溫度1100℃-1150℃，固溶時(shí)間30min-60min，水冷：時(shí)效溫度760℃-800℃，時(shí)效時(shí)間6h-9h，空冷。 微觀分析表明：試驗(yàn)鋼中析出相主要為M<,23>C<,6>。固溶溫度在1200℃保溫45min(水冷)，時(shí)效溫度在780℃保溫6h(空冷)時(shí)，21-4N+RE晶界處發(fā)生了由不連續(xù)脫溶機(jī)制控制的胞狀分解，形成由γ+M<,23>