熱處理對45Cr14Ni14W2Mo鋼組織和性能的影響
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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45Cr14Ni14W2Mo鋼主要以碳化物強化的奧氏體氣閥鋼。在700℃以下具有良好的耐熱性能，在800℃下具有良好的抗氧化性，廣泛應用于柴油發動機及排氣閥等裝置。但奧氏體無錫不銹鋼普遍存在屈服強度不高，影響材料的使用壽命，該品種在實際檢驗過程中也發現此類問題。因此，為充分發揮材料的性能潛力，獲得理想的性能指標，確定最佳的工藝參數，冶金工作者研究了不同固溶與時效處理對45Cr14Ni14W2Mo鋼組織和性能的影響。
試驗用鋼冶煉工藝采用非真空感應加電渣重熔，其主要化學成分見表1所示。軋制前將鋼材在三段連續式煤氣加熱爐內加熱，軋制過程分別在現場Φ420mm×3mm、Φ320mm×3mm和Φ250mm×5mm軋機上進行，軋制成Φ25mm的圓鋼。軋制過程因該品種咬入困難，加熱溫度采用上限溫度1160℃控制，為了得到良好的晶粒度，終軋溫度控制在≤850℃，軋后采用風冷收集。軋后在輥底式煤氣爐內進行退火，選用箱式電阻爐進行不同溫度的固溶與時效處理。在WDW3300型電子式萬能試驗機上進行力學性能測試；采用40MAT金相顯微鏡觀察顯微組織，金相侵蝕劑為硫酸銅鹽酸水溶液。
表1 試驗用鋼的化學成分（質量分數，%）
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C
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Mn
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Si
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S
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P
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Ni
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Cr
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W
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V
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Mo
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Al
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Ti
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Cu
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0.43
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0.54
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0.3
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0.003
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0.023
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13.47
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13.54
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2.34
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0.12
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0.35
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0.02
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0.01
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0.13
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結果表明：
（1）固溶處理對45Cr14Ni14W2Mo鋼的力學性能有顯著的影響，固溶溫度越高，基體的合金化程度越高，越有利于時效強化相的析出，特別是溶入基體中的強化合金元素W、Mo等含量，并增加合金的性能穩定性。但固溶處理溫度過高，使合金的晶粒迅速長大，使強度和塑性降低，綜合分析，固溶處理溫度確定1170℃為好。
（2）在固溶處理效果理想的前提下，確定合理的時效溫度即保溫時間，能夠達到該鋼種的強度最佳指標。該合金在1170℃固溶后760℃時效保溫5h可以獲得最佳力學性能。