?

??????? 中國GB/JB標號:0Cr15Ni25Ti2MoAlVB；日本JIS標號:SUH660；美國AISI標號:660；美國ASTM標號:K66286；法國AFNOR標號:Z6NCTDV25.15B（NF）。

?

??????? 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB力學性能如下：抗拉強度σb(MPa)：≥900；屈服強度σ0.2(MPa)：≥590；伸長率δ5(％)：≥15；斷面收縮率ψ(％)：≥18；硬度:≥248HB。

?

???????? 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB熱處理規范：固溶885～915℃或965～995℃快冷;時效700～760℃,16h空冷或緩冷。金相組織：組織特征為奧氏體型。

?

???????? 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB是奧氏體型耐熱不銹鋼，也可稱為高溫合金。該鋼退火狀態下塑性和韌性較好，可以進行冷鐓成形，切削加工性能和熱處理性能良好，可使用到650-700℃，用于耐熱、耐腐蝕的受力的螺栓完全可行，具有高強度、高抗松弛性、低缺口敏感性、一定的持久強度、良好的抗氧化性。

?

???????? 奧氏體型不銹鋼0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼可作為耐熱鋼使用，這是由于奧氏體的再結晶溫度高，鐵和其它元素的原子在其中的擴散系數小，故其強化穩定性比鐵素體高，用于工作溫度高于650℃的耐熱緊固件多系奧氏體材料，是以奧氏體型不銹鋼為基礎添加一些熱強性的合金元素而成。它們既有優良的耐蝕性，也有相當好的耐熱性能。

?

???????? 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼含有大量的奧氏體穩定化元素，如鉻、鎳、鉬、鈦等合金元素。鉻、鎳在奧氏體型耐熱鋼中，能提高其抗氧化性；鉬能提高奧氏體型鋼的熱強性；鈦是比鉻更易與碳結合形成穩定碳化物的元素，鈦含量1.90%可以使大部分的碳存在于鈦的碳化物之中，從而改善鋼的抗晶間腐蝕能力。合金添加中有Al等元素，這種材料經過高溫處理，并進行長時間的時效后，在組織中析出一種彌散的金屬化合物，從而使該材料的抗拉強度提高。

?

????????一個材料的性能很大一部分來自于其自身的成分結構配比，現在龍拓金屬模具鋼客服就帶您來了解0Cr15Ni25Ti2MoAlVB不銹鋼中各個元素所起到的作用。

?

??????? 碳（C）：提高鋼件強度，尤其是其熱處理性能，但隨著含碳量的增加，塑性和韌性下降，并會影響到鋼件的冷鐓性能及焊接性能。含量過高會降低其延展性和耐蝕性。

?

??????? 錳（Mn）：提高鋼件強度，并在一定程度上提高可淬性。即在淬火時增加了淬硬滲入的強度，錳還能改進表面質量，但是太多的錳對延展性和可焊性不利。并會影響電鍍時鍍層的控制。

?

??????? 鎳（Ni）：提高鋼件強度，改善低溫下的韌性，提高耐大氣腐蝕能力，并可保證穩定的熱處理效果，減小氫脆的作用。

?

??????? 鉻（Cr）：能提高可淬性，提高耐腐蝕能力，并有利于高溫下保持強度。可增加抗氧化性，使品粒細化，增加強度，硬度和耐磨性。

?

????????鉬（Mo）：能幫助控制可淬性，降低鋼對回火脆性的敏感性，對提高高溫下的抗拉強度有很大影響。

?

??????? 硼（B）：能提高可淬性，并且有助于使低碳鋼對熱處理產生預期的反應。

?

??????? 礬（V）：細化奧氏體晶粒，改善韌性。

?

??????? 硅（Si）：保證鋼件的強度，適當的含量可以改善鋼件塑性和韌性。

?

??????? 磷（P） 使鋼產生冷脆和降低鋼的沖擊韌性；但可改善鋼的切削性能。

?

????????鋁（Al）脫氧，細化晶粒，增加鋼的強度硬度和耐磨性；有助于鋼的氮化，因而可提高鋼的熱穩定性。

?

??????? 鈦（Ti）可細化晶粒，降低鋼的過熱傾向性。能防止產生晶間腐蝕現象，Ti能與S作用，降低硫的熱脆作用。

?

????????接下來進入正題，我們來制定0Cr15Ni25Ti2MoAlVB加工路線：
?

??????? 備料→固溶→冷鐓→再結晶退火→去應力回火→切六角頭→搓絲→清洗→穩定化處理→時效處理→著色上蠟。

?

??????? 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB制定預備熱處理和最終熱處理：

?

??????? 該鋼中含有大量的奧氏體穩定化元素，如鎳、鉻、鉬和鈮等合金元素，所以可在室溫下得到穩定的奧氏體組織。理想的熱處理工藝是使該鋼獲得均勻分布的細晶奧氏體組織，具有良好的熱強性和熱穩定性，在高溫時強度和塑性的綜合力學性能較好，同時也能增強其抗腐蝕的能力。

?

??????? 奧氏體不銹鋼在常溫下為奧氏體組織，沒有淬硬性，沒有相變點，加熱不會發生相變，故不能通過淬火和回火來改變其性能。這里采用固溶、再結晶退火、去應力退火、穩定化處理和時效處理工藝以改變其性能。
?

??????? 1、預備熱處理：

??????? 冷墩用耐熱0Cr15Ni25Ti2MoAIVB鋼絲牌號、化學成分符合GB/T 1221一2007或GB/T 14992一2005標準要求，固溶狀態交貨，室溫硬度≥200 HRW。為了達到M8螺栓絲坯尺寸功7.02一} 7.05 mm，必須經過材料高溫拉拔，這時材料硬度可達到38 HRC以上，不能進行冷加工成型，應進行固溶處理，以達到軟化目的。

?

??????? 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB固溶:

?

??????? 所謂固溶處理，是指將合金加熱到高溫奧氏體區保溫，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。

?

??????? 固溶處理是為了溶解基體內碳化物、γ’相等以得到均勻的暈飽和固溶體，便于時效時重新析出顆粒細小、分布均勻的碳化物和γ’等強化相，同時消除由于冷熱加工產生的應力，使合金發生再結晶。其次，固溶處理是為了獲得適宜的晶粒度，以保證合金高溫抗蠕變性能。固溶處理的溫度范圍大約在980~1250度之間，主要根據各個合金中相析出和溶解規律及使用要求來選擇，以保證主要強化相必要的析出條件和一定的晶粒度。對于長期高溫使用的合金，要求有較好的高溫持久和蠕變性能，應選擇較高的固溶溫度以獲得較大的晶粒度；對于中溫使用并要求較好的室溫硬度、屈服強度、拉伸強度、沖擊韌性和疲勞強度的合金，可采用較低的固溶溫度，保證較小的晶粒度。高溫固溶下理時，各種析出相都逐步溶解，同時晶粒長大；低溫固溶處理時，不僅有主要強化相的溶解，而且可能有某些相的析出。對于過飽和度低的合金，通常選擇較快的冷卻速度；對于過飽和度高的合金，通常為空氣中冷卻。
?

???????? 成品絲固溶溫度采用(990±10)℃保溫1.5h，然后水冷。固溶處理采用井式滲碳加熱爐RQ3-90-9D，通常耐熱鋼熱處理保護氣氛主要是氫氣，但氫氣難以購買，一般可用放熱式氣氛或氮基氣氛，筆者采用甲醇20一40 d/min和氨氣0.15 L/h、或氮氣0.30 L/h保護，滴控式裝置控制(以下再結晶退火830一850℃加熱，穩定化處理830一850℃加熱工序操作同)。
?

???????? 該鋼材固溶處理加熱時多采用預熱或分段加熱，由于螺栓絲坯直徑較小，加上形狀簡單，可在爐溫到達工藝溫度(約900℃加熱)時入爐。由于井式滲碳加熱爐分上、下區控溫，當爐內所有熱電偶指示溫度都達到工藝溫度(990 C)時，開始計算保溫時間90 min 。

固溶處理就是將鋼加熱至高溫，使碳化物得到充分溶解，然后迅速冷卻，得到單一奧氏體組織。經固溶處理后，硬度最低、塑性韌性良好，硬度在17一20 HRC，這時加工成型性能最好。固溶后不發生相變，處理后是過飽和的r-Fe固溶體。

?

???????? b)再結晶退火和去應力退火:

?

???????? 再結晶退火是經冷形變后的金屬加熱到再結晶溫度以上，保持適當時間，使形變晶粒重新結晶為均勻的等軸晶粒，以消除形變強化和殘余應力的退火工藝。

?

???????? 去應力退火是為了去除由于塑性形變加工、焊接等造成的以及鑄件內存在的殘余應力（但不引起組織的變化）而進行的退火。

冷墩成型后冷作硬化傾向比較大，必須進行再結晶退火，溫度830一850 C、保溫2一3 h,使用設備RQ3-90-9D，采用甲醇20 w 40 dlmin和氨氣0.15 L/h或氮氣0.30 L/h保護。在該溫度下加熱時碳化物沿晶界及滑形線析出，硬度下降，后續再去應力回火700--710度，保溫2--3 h，硬度在18-23 HRC o雖然比冷嫩后硬度只是有所下降，但由于奧氏體晶粒進行再結晶退火后，在沖床切六角頭邊時容易斷屑，抗變形能力下降，提高模具壽命。

?

??????? 2、最終熱處理工藝:

?

????????0Cr15Ni25Ti2MoA1VB鋼合金元素鉻、鎳含量相對較低，故抗氧化溫度僅在800℃以下，但是含彌散強化相形成元素(V, A1, Ti)量相對較高，在固溶體基體上可形成化合物強化相，所以常用熱處理形式為固溶處理+時效。通過固溶處理，可使合金固溶強化;時效處理，可使合金析出細小強化相〔VC,Ni3A1, Ni3Ti , Ni3 ( A1.Ti ) ]碳化物，從而提高室溫和高溫強度。 在固溶處理后，螺栓經過前幾道工序加工，為獲得一定數量的碳化物使鋼強化，必須進行調整處理。這里采用830一850C穩定化處理工藝，在此溫度范圍內，Cr23C6碳化物將溶解，保溫Sh水冷或采用噴水冷卻，以快速通過析出碳化物的溫度區間，而TiC,VC碳化物仍然穩定，由此提高螺栓的抗晶界腐蝕能力。

?

??????? 不論經過何種調整處理后，螺栓還需要進行時效處理，它是使鋼強化的途徑，由固溶體中析出彌散碳化物質點而使鋼硬度提高。時效溫度選擇690一710C，保溫12一16h空冷，。
?

??????? OCr15Ni25Ti2MoA1VB鋼固溶加時效處理后的顯微組織為:奧氏體+彌散化合物，化合物量約為2.5%。時效處理的溫度和保溫時間對最終力學性能影響甚小，時效處理溫度確定為700C X 12 h。

?

??????? 由于熱處理的裝爐方式一般為散放推積方式，熱處理的有效尺寸的確定就不能按照單個工件的尺寸來考慮，有效尺寸按散放推積厚度計算。熱處理的爐型比較多，有鹽浴爐、連續爐、多用爐等爐型。加熱保溫系數a=1.2~1.5min/mm（連續爐），a=0.35~0.45min/mm（鹽浴爐）。在連續式電爐中的保護氣氛一般采用甲醇滴注氣氛。

?

??????? 0Cr15Ni25Ti2MoAlVB熱處理檢驗：

?

??????? 由于熱處理不當會引起一系列的熱處理缺陷，以致零件報廢，所以熱處理之后需要對零件進行抽樣檢驗，檢驗內容主要有：宏觀組織的檢驗分析、微觀組織的檢驗分析、力學性能的檢驗分析、內部組織的無損檢測、熱處理變形和開裂等。

?

??????? 如果發現零件不合格，需要對零件設計以及加工路線的制定進行一定的調整，直到零件合格率達到一定的要求。

?

??????? 成本經濟性分析：

?

??????? 當數種工藝都能滿足使用要求時，應該選用現有熱處理條件，例如設備、淬火介質、工裝夾具等，做到工藝流程簡化、生產效率高、能耗低、操作簡單可靠。