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合金成分和軋制工藝對10CrNi3MoV(921A潛艇鋼)低合金高強鋼性能的影響
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-12-16
10CrNi3MoV鋼是屈服強度等級為600MPa的重要結構用鋼，以調質狀態供貨，具有較高的強度、良好的韌性及抗爆等綜合性能，在高壓空氣瓶等產品中得到較好的應用。
10CrNi3MoV鋼是屈服強度等級為600MPa的重要結構用鋼，以調質狀態供貨，具有較高的強度、良好的韌性及抗爆等綜合性能，在高壓空氣瓶等產品中得到較好的應用。由于其合金含量高，用戶要求嚴格，10CrNi3MoV鋼的生產有一定難度，所以對不同的合金含量設計、軋制工藝、熱處理工藝進行了試驗，以確定最佳的生產工藝，提高其性能合格率，減少損耗以及在批量生產過程中有效控制成本。
山西太鋼不銹鋼股份有限公司技術人員采用中試50kg真空感應爐冶煉；真空澆注成鑄錠，再鋸切成中板坯料；之后在中試350mm軋機上將坯料按照不同工藝軋制成12mm厚度的鋼板，軋后先后進行空冷和水冷；對鋼板進行860℃淬火＋685℃×60min回火處理。試驗結果顯示了合金含量和軋制工藝對10CrNi3MoV鋼性能的影響：
????（1）由于提高10CrNi3MoV鋼中C、Mn、Si的含量，可以提高鋼的固溶強化效果，但會降低鋼的低溫韌性。合金含量是鋼性能的基本保證，但并非越高越好，所以按照中限設計C、Mn、Si成分即可。一旦10CrNi3MoV鋼的成分被控制在標準范圍內之后，即可通過合理的熱處理制度來調整鋼的性能。
????（2）由于10CrNi3MoV鋼需調質態交貨，淬火加熱到奧氏體化溫度后，鋼的軋制態的組織已經完全重結晶，所以軋制工藝對成品性能的影響已基本消退。
????（3）對于合金含量偏低的鋼，回火溫度對鋼的性能影響非常大。當回火溫度偏低（630℃)時，由于鋼中含有Mo等合金元素，鋼具有回火穩定性，馬氏體分解速度低，高密度位錯沒有得到回復，幾乎沒有碳化物析出，微觀組織仍為成束分布的條狀馬氏體，鋼的強度偏高，延伸率低；繼續提高回火溫度至670℃時，高密度位錯開始回復，析出少量碳化物，微觀組織仍具有成束分布的條狀馬氏體的特點，但出現一些亞晶組織，從掃描電鏡照片上仍可見到高密度位錯區的板條或位錯網格，可見得到了細小均勻的回火馬氏體組織，結合少量細小的回轉奧氏體組織，使鋼的強韌性得到最好的匹配。
????當回火溫度升高到700℃時，由于達到鋼的tAc1點，可以看到兩種組織的混合物，黑色塊狀組織為經過充分回火、并發生再結晶的鐵素體，另一種則為高溫下轉變為奧氏體后又空冷下來的板條狀馬氏體與析出物的混合組織，同時還存在殘余奧氏體。由于存在鐵素體和奧氏體，鋼板的屈服強度下降，低于標準要求，鋼的韌性也變差，但強度降幅不大，所以回火的最高溫度控制在700℃以下，660～680℃之間為最佳回火溫度范圍。
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