熱處理工藝對7Cr17MoV馬氏體不銹鋼組織性能的影響
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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無錫不銹鋼板6月24日訊 7Cr17馬氏體不銹鋼因含碳量較高，可以在熱處理以后達到較高的強度、硬度、耐磨性和沖擊韌度，用于力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥。其中高Cr含量（11.5%～18%）是不銹鋼耐腐蝕的重要原因，加入約1%Mo及0.1%V，可以增加7Cr17鋼的耐磨性及耐蝕性，從而形成應用相當廣泛的馬氏體不銹鋼7Cr17MoV，這類鋼是在淬火、回火后使用的。與其類似的鋼種有美國ASTM440A和日本SUS440A，主要用于制作高硬度、高耐磨性的中高檔刀剪產品和醫療器械。鑒于國內對此類鋼的熱處理研究較少，為充分發揮7Cr17MoV馬氏體不銹鋼的特性，提高產品質量，本工作研究了熱處理工藝參數對7Cr17MoV硬度、沖擊韌度及組織性能的影響，為生產應用提供理論依據。
表1 7Cr17MoV馬氏體不銹鋼的化學成分（質量分數，%）
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C
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Cr
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Si
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Mn
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Mo
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V
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S
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P
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0.6～0.75
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16.0～18.0
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≤1.0
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≤1.0
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0.4～0.75
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0.1～0.5
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≤0.03
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≤0.035
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試驗用原材料為厚10mm的7Cr17MoV馬氏體鋼板，其化學成分見表1。供貨狀態為750℃退火態，初始組織為鐵素體+球狀合金碳化物，硬度為220HB（約17HRC）。
采用金相顯微鏡、掃描電鏡、洛氏硬度計、沖擊試驗，觀察和分析7Cr17MoV馬氏體不銹鋼在990～1110℃淬火+180～220℃回火的組織和性能變化。
結果表明：淬火組織為殘留奧氏體和碳化物分布于馬氏體基體上。隨淬火溫度的升高，殘留奧氏體含量和馬氏體過飽和度增加，針狀馬氏體組織變粗，1080℃淬火硬度升高到最大值62.5HRC。沖擊試驗結果表明：隨回火溫度逐漸升高，試樣硬度有部分下降，但韌性顯著提高，200～220℃時韌性最差，達到19J/cm2。綜合硬度和韌性考慮，最佳熱處理工藝為1080℃淬火+180～220℃回火。鹽霧試驗結果表明：1080℃淬火+220℃回火后腐蝕率小于4%，符合使用要求。