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奥氏体不锈钢锻件实验步骤及结果

文章来源:sjzwx 更新时间:2014-02-10 09:41:06

 试件是厚度为25mm的19%C:一]10%Ni奥氏体不锈钢锅板。用真空高频熔炼炉熔炼的不同C,N,Nb,V及Mo量的100kg钢锭,经热锻造和轧制方法制成。表I表示试件的化学成份。井根m试验目的需要,改变各钢的囚溶处理温度、时间及冷却速度。例如在调查壁厚d00mm巾心部性能的试验Iii,采用IN溶温度10?0℃保温8小时,hl约10`Cjmill的速度进行了冷却;从固溶处理后的冬个试件里OJIM试样,进行了常温和“。℃的扰拉试验,一1960Cr-;摆锤试P,蠕变断裂试验等等。2.2试验结果和考察2.2.J-固沦后的冷却速度对杭拉强度的影响。分别用图I和图2表示化学成份不同的四种钢在固溶处理时冷却速度给SUS304钢的常温和550`C的扰拉特性带来的影响。常温和55。℃及抗拉强度基本上都不受冷却速度的影响,每个钢种基本都有一定的值。而0.2%的屈服强度ail在所有的试验温度里,各种钢都有随着冷却速度的减慢而降低的倾向,降低的程度因钢种而异。图3表示从固溶温度缓慢冷却后,开始急冷的温度和0.2写抗拉强度的关系,由图3可以推测降低0.2写的屈服强度,是由于C,的碳化物析出温度领域900---600℃之间的冷却速度延迟的结果,具体的说是起因于Cr的碳化物在晶界析出。照片1表示晶界由这种冷却速度的差异而发生的变化。照片2表示在0.28写Nb添加钢或者0.06写Nb币.2写V-0.3写Mo添加钢里,同无添加钢相比较,很少出现随着冷却速度的减少,而降低。.2%屈服强度,这可能与新葡萄京娱乐app下载在照片3中看到的一样,Nb氮碳化合物在晶内析出抑制了Cr碳化物向晶界析出造成的。2.2.2晶粒直径与机械性能的关系。图4表示SUS304钢相当于壁厚400mm中心部材料在常温和55090时的抗拉强度及在-19690时的夏比吸取能与晶粒直径的关系。在常温和5501C时的0.2%屈服强度及抗拉强度按照Petch的关系随着晶粒直径(d)减小与d成比例上升,降低夏比吸取能。以前,用薄璧材料进行采取时也存在这种关系。但是,晶粒直径对。.20/u屈服强度和抗拉强度的影响比薄壁材料的场合表现得更为明显。2.2.3化学成分对于机械性能的影响众所周知,对于提高SUS304钢等奥氏体不锈钢的强度,增加C和N的含量是有效的。正象图5表示的那样,侧p使是厚壁材料,在常温和55090时的0.2%屈服强度和抗拉强度都同C和N全的总和大致成比例上升。关于C和N对于相等于壁厚400mm心部试样在常温和5500温度下的。和强度的影响,根据包括晶粒直径影响的重复回归分析,可按下式表示。常温下的。.2%屈服强度(kgf/mm1)==7.97+52.5C+62.IN+2.24d一1!2(1)常温的抗拉强度(kgf/mm2)==38.4+J68.6C+56.5N+3,31d一112(2)550℃时的0.2%屈服强度二1.64+39.2C+28.6N+1.00d-"Z(3)55090时的杭拉强度(kgf/mm'),23.3+110.00+54.5N+1,82d-"2(4)C和N对于常温里的0.2%屈服强度、抗拉强度和5501C时的一q.2%屈服强度有大体同程度的效果。C对于5509C时的抗拉强度约有N的2倍效果。另外,Nb等的添加对于提高厚壁SUS304钢的强度是有效的。这一点通过图1和2已得到汪明。特别是对一于提高固溶处理时,冷却速度慢的厚些材料的0.2%1i服强度是有效的。图6和图7表示其添加效果的例子。图E是用上面的回归或计算相当于壁厚400mm中心部材料在常温和5500时的0.2%屈服强度的值和实测值的比较。从这个图可以看出,即便No等的添加减去了晶粒细化强度的提高,但仍可以提高0.2f屈服强度。图7表示常温时0.2%屈服强度和550'C时。.29屈服强度的关系。Nb等的添加由于高温强度的改善是有效的。图8表示Nb,V,Mo的添加而提高强度的效果。由此可知,Nb的添加对于提高厚壁SUS304钢的强度最为有效,其效果是用。.I%程度的x加量就可以饱和。下面,图9和10表示化学成分对于延展性和韧性的影响。图9表示在常温和55VC时0.2%屈服强度和断裂延伸的关系。在常温时,各种钢都随着0.2%屈服强度的提高而降低延伸,在550℃时,复合添加Nb,V,Mo不仅提高屈服强度,而且延伸率的降低很小。图10表示常温时0.2%屈服强度和一196℃时夏比吸取能灼关系。含C量增加时,夏比吸取能显名降低,而增加含N量,提高屈服强度时,也降低吸取能。但微rx添加Nb,V,NIC在提高强度的同时,也提高吸取能。不过,天量添加Nb会降低吸枚他}图11表示Mb等的微量添加对于相当于壁厚400mm中心部材料的蠕变破断强度的影响。在薄壁材料里,Xb,Ti等白勺微量添加对高温持久强度非常有效。这,一点已经讲过了。在固溶处理后的状态里,在能够看到碳的氧化物析山的rq壁材料里,由于添加Nb等,a变破断强度显著提高。

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