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高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化不銹鋼的低溫力學(xué)性能
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時(shí)間：2015-01-20
為了滿足產(chǎn)品的發(fā)展和需要，對(duì)自主開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化不銹鋼進(jìn)行了低溫力學(xué)性能的試驗(yàn)研究，目的是開(kāi)發(fā)該鋼的低溫應(yīng)用領(lǐng)域，滿足低溫產(chǎn)品的要求，適應(yīng)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的需求。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，低溫產(chǎn)品的需求越來(lái)越多，有些產(chǎn)品要求制造零部件的材料同時(shí)具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐低溫等性能，但目前還沒(méi)有同時(shí)具有高強(qiáng)度、耐腐蝕的低溫材料，為了滿足產(chǎn)品的發(fā)展和需要，對(duì)自主開(kāi)發(fā)的高強(qiáng)度馬氏體沉淀硬化不銹鋼進(jìn)行了低溫力學(xué)性能的試驗(yàn)研究，目的是開(kāi)發(fā)該鋼的低溫應(yīng)用領(lǐng)域，滿足低溫產(chǎn)品的要求，適應(yīng)產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的需求。
試驗(yàn)用材料的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為0.032C、0.33Si、0.59Mn、14.51Cr、5.97Ni、0.73Mo、0.003S、0.021P、0.37Nb、1.34Cu。該材料經(jīng)電爐冶煉、電渣重熔精煉，并經(jīng)鍛造后加工成尺寸為Φ120mm×120mm試棒。
鍛件毛坯粗加工后進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)，分別按照GTS1、GTS2參數(shù)進(jìn)行熱處理（G為1050℃油冷；T為850℃油冷；S1為570℃空冷；S2為590℃空冷），設(shè)備用箱式電阻爐；低溫沖擊試驗(yàn)按GB/T229-2007《金屬材料?夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》，在JWB-300型微機(jī)控制擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行；用液氮和酒精的混合液作為恒溫介質(zhì)在低溫鍋中進(jìn)行保溫；低溫拉伸試驗(yàn)按GB/T?13239-2006《金屬材料?低溫拉伸試驗(yàn)方法》，在MTS?New810型材料萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試樣尺寸為Φ4mm短試樣；常溫拉伸試驗(yàn)按GB/T?228.1-2010《金屬材料?拉伸試驗(yàn)?第一部分：室溫試驗(yàn)方法》，試樣尺寸為Φ6mm標(biāo)準(zhǔn)短試樣；用SSX550掃描電子顯微鏡和TecNai20透射電子顯微鏡進(jìn)行組織觀察。
優(yōu)選的兩種熱處理工藝方案的常溫及低溫力學(xué)性能，完全滿足產(chǎn)品力學(xué)性能的技術(shù)要求，低溫工況的應(yīng)用可以從-40℃拓展到-80℃（按GB/T?229-2007標(biāo)準(zhǔn)中的能量法）；低溫沖擊的斷口形貌分析表明，-60、-80℃的是準(zhǔn)解理和韌窩的混合斷口，準(zhǔn)解理的斷口比例大，對(duì)疲勞性能要求高的工件需要增做低溫疲勞試驗(yàn)；顯微組織為保留板條特征的回火馬氏體，板條馬氏體間有殘留奧氏體，馬氏體上有逆變奧氏體，組織比較均勻。逆變奧氏體彌散、均勻分布，韌化組織，提高了鋼的低溫韌性；時(shí)效析出的沉淀相，強(qiáng)化金屬效果明顯，夾雜物的種類多且復(fù)雜，但尺寸小、形態(tài)好、分布彌散，對(duì)力學(xué)性能起到了積極作用。本研究取得了突破性的進(jìn)展，成功填補(bǔ)了沒(méi)有高強(qiáng)度、耐腐蝕的低溫材料的空白。
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