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奥氏体-铁素体不锈钢锻件及热处理

2019-12-27 admin
       以不锈性、耐蚀性为主要特征,且铬的质量分数至少为10. 5%,碳的质量分数最大不超过1.2%,基体兼有奥氏体和铁素体两相组织(其中较少相的质量分数一般大于15%),有磁性,可通过冷加工使其强化的不锈钢,称为奥氏体-铁素体 (双相)型不锈钢。双相不锈钢兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢锻件的特征。按化学成分可分为Cr-Ni系双相不锈钢和Cr-Mn-N双相不锈钢两大类。奥氏体相的存在,降低了高纯铁素体不锈钢的脆性,防止了晶粒长大的倾向,提高了韧性和焊接性; 铁素体相的存在,提高了奥氏体不锈钢的室温强度。奥氏体-铁素体双相不锈钢的铸造性能良好,但其热塑性比奥氏体不锈钢差,其切削加工性能与奥氏体不锈钢相 当;双相不锈钢的耐蚀性大体同含铬钼相当的高铬铁素体或铬镍奥氏体不锈钢接近,但比普通的Cr-Ni奥氏体不锈钢强;双相不锈钢具有优良的耐晶间腐蚀性能, 耐应力腐蚀开裂性能较奥氏体不锈钢高。
轴锻件
       双相不锈钢与纯奥氏体不锈钢及纯铁素体不锈钢不同,在热处理过程中会发生某些组织转变,从而影响不锈钢的性能。双相不锈钢的热处理有固溶热处理和时效热处理。
 
       (1)固溶处理固溶温度一般在950-1150°C,当双相不锈钢的加热温度足够高时,会发生y—a转变,即奥氏体相逐渐减少,而铁素体相逐渐增多;当加热温度足够高时,某些双相不锈钢如022Cr26Ni6Ti钢,甚至会转变成铁素体组织的单相钢。
 
       (2)时效处理时效温度为340〜950°C,时效温度下有二次奥氏体、金属间化合物相和碳化物析出。
 
       二次奥氏体的析出:双相不锈钢锻件在热处理前所含有的奥氏体称为初生奥氏体 (又称一次奥氏体),而在热处理过程中所析出的奥氏体称为二次奥氏体。双相不锈钢在固溶时得到的a相是亚稳态的,在低于某一温度条件下加热时,亚稳态的a 相将发生分解,析出奥氏体相(二次奥氏体),析出常发生于铁素体不够稳定的区域,如贫铬、富镍和富锰的区域。
锻件
       金属间相和碳化物的析出:经固溶处理后的双相不锈钢,在较低温度下(340 ~950°C)加热、保温时,像铁素体、奥氏体不锈钢一样,会析出碳化物和金属间相,所形成的碳化物多为Cr23C6型,且分布在奥氏体-铁素体晶界上。双相钢的碳含量较低,析出的碳化物很少,不能布满整个奥氏体-铁素体晶界,因此析出的碳 化物不能形成网络状,所以在晶界上析出的磁化物对不锈钢腐蚀性能的影响较小。
 
       奥氏体-铁素体不锈钢在340 ~950°C范围内加热、保温时会析出的金属间相有 a'相、σ相及χ相等。这些相硬而脆,会对铁素体相有强化效应,可利用这种强化效应来提高双相不锈钢的耐磨性。因此对于既要耐磨又要耐蚀的双相不锈钢零件, 可进行低温(如480°C)时效析出金属相来提高零件的耐磨性。

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