奧氏體不銹鋼鍛件實驗步驟及結果

文章來源：sjzwx 更新時間：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，經熱鍛造和軋制方法制成。表I表示試件的化學成份。井根m試驗目的需要，改變各鋼的囚溶處理溫度、時間及冷卻速度。例如在調查壁厚d00mm巾心部性能的試驗Iii，采用IN溶溫度10?0℃保溫8小時，hl約10`Cjmill的速度進行了冷卻;從固溶處理后的冬個試件里OJIM試樣，進行了常溫和“。℃的擾拉試驗，一1960Cr-;擺錘試P,蠕變斷裂試驗等等。2.2試驗結果和考察2.2.J-固淪后的冷卻速度對杭拉強度的影響。分別用圖I和圖2表示化學成份不同的四種鋼在固溶處理時冷卻速度給SUS304鋼的常溫和550`C的擾拉特性帶來的影響。常溫和55。℃及抗拉強度基本上都不受冷卻速度的影響，每個鋼種基本都有一定的值。而0.2%的屈服強度ail在所有的試驗溫度里，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，開始急冷的溫度和0.2寫抗拉強度的關系，由圖3可以推測降低0.2寫的屈服強度，是由于C，的碳化物析出溫度領域900---600℃之間的冷卻速度延遲的結果，具體的說是起因于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生的變化。照片2表示在0.28寫Nb添加鋼或者0.06寫Nb幣.2寫V-0.3寫Mo添加鋼里，同無添加鋼相比較，很少出現隨著冷卻速度的減少，而降低。.2%屈服強度，這可能與我們在照片3中看到的一樣，Nb氮碳化合物在晶內析出抑制了Cr碳化物向晶界析出造成的。2.2.2晶粒直徑與機械性能的關系。圖4表示SUS304鋼相當于壁厚400mm中心部材料在常溫和55090時的抗拉強度及在-19690時的夏比吸收能與晶粒直徑的關系。在常溫和5501C時的0.2%屈服強度及抗拉強度按照Petch的關系隨著晶粒直徑(d)減小與d成比例上升，降低夏比吸收能。以前，用薄璧材料進行采取時也存在這種關系。但是，晶粒直徑對。.20/u屈服強度和抗拉強度的影響比薄壁材料的場合表現得更為明顯。2.2.3化學成分對于機械性能的影響眾所周知，對于提高SUS304鋼等奧氏體不銹鋼的強度，增加C和N的含量是有效的。正象圖5表示的那樣，側p使是厚壁材料，在常溫和55090時的0.2%屈服強度和抗拉強度都同C和N全的總和大致成比例上升。關于C和N對于相等于壁厚400mm心部試樣在常溫和5500溫度下的。和強度的影響，根據包括晶粒直徑影響的重復回歸分析，可按下式表示。常溫下的。.2%屈服強度(kgf/mm1)==7.97+52.5C+62.IN+2.24d一1!2(1)常溫的抗拉強度(kgf/mm2)==38.4+J68.6C+56.5N+3,31d一112(2)550℃時的0.2%屈服強度二1.64+39.2C+28.6N+1.00d-"Z(3)55090時的杭拉強度(kgf/mm')，23.3+110.00+54.5N+1,82d-"2(4)C和N對于常溫里的0.2%屈服強度、抗拉強度和5501C時的一q.2%屈服強度有大體同程度的效果。C對于5509C時的抗拉強度約有N的2倍效果。另外，Nb等的添加對于提高厚壁SUS304鋼的強度是有效的。這一點通過圖1和2已得到汪明。特別是對一于提高固溶處理時，冷卻速度慢的厚些材料的0.2%1i服強度是有效的。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算相當于壁厚400mm中心部材料在常溫和5500時的0.2%屈服強度的值和實測值的比較。從這個圖可以看出，即便No等的添加減去了晶粒細化強度的提高，但仍可以提高0.2f屈服強度。圖7表示常溫時0.2%屈服強度和550'C時。.29屈服強度的關系。Nb等的添加由于高溫強度的改善是有效的。圖8表示Nb,V,Mo的添加而提高強度的效果。由此可知，Nb的添加對于提高厚壁SUS304鋼的強度最為有效，其效果是用。.I%程度的x加量就可以飽和。下面，圖9和10表示化學成分對于延展性和韌性的影響。圖9表示在常溫和55VC時0.2%屈服強度和斷裂延伸的關系。在常溫時，各種鋼都隨著0.2%屈服強度的提高而降低延伸，在550℃時，復合添加Nb,V,Mo不僅提高屈服強度，而且延伸率的降低很小。圖10表示常溫時0.2%屈服強度和一196℃時夏比吸收能灼關系。含C量增加時，夏比吸收能顯名降低，而增加含N量，提高屈服強度時，也降低吸收能。但微rx添加Nb，V,NIC在提高強度的同時，也提高吸收能。不過，天量添加Nb會降低吸枚他}圖11表示Mb等的微量添加對于相當于壁厚400mm中心部材料的蠕變破斷強度的影響。在薄壁材料里，Xb,Ti等白勺微量添加對高溫持久強度非常有效。這，一點已經講過了。在固溶處理后的狀態里，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變破斷強度顯著提高。