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不锈钢组织特点和化学成分控制
关闭窗口】【浏览次数: 】【发布日期:2017-07-25 15:59】【编辑:东莞市联顺金属材料有限企业】【来源:】
组织特点和化学成分控制 
淀硬化半奥氏体钢是最复杂,又是最有前途的钢种,生产的关键是控制好化学成分,使钢的金相组织具有如下特点: 
①钢的马氏体点(Ms)应约低于室温,以保证固溶处理后获得奥氏体组织,并且这种奥氏体组织是不稳定的,可以通过简单处理使其转变成马氏体,获得高强度。 
②应控制钢的组织,使铁素体含量为5%~20%,有利于调节处理,并能提高钢的可焊接性。 
③为保证钢具有良好的耐蚀性能,应含有足够的铬和较低的碳。 
④加入一定量沉淀硬化元素,保证时效时在马氏体基体上析出弥散强化相,并有较高的稳定性。 
从不锈钢组织图(图1-5)可以看出,0Cr17Ni7Al处于A+M+F区的边缘,化学成分的微小波动会带来组织和性能的很大变化。成品钢丝要获得稳定的性能,必须严格控制化学成分。 
0Cr17Ni7Al的Ms和Md30点可应用经验公式(1)、(2)进行测算。一般认为,不锈弹簧钢丝0Cr17Ni7Al的Ms点最好控制在0~20℃之间,马氏体转变点过高的钢固溶后强度高(σb>1000N/mm2),加工性能差,拉丝过程中易产生裂纹和脆断,成品强度往往偏低。同样,Md30点过高的钢,拉拔时过早出现马氏体,钢丝的深加工性能往往不好,马氏体组织经大减面率拉拔极易产生开裂和脆断。 
计算铁素体含量的经验公式如下: 
δ=2.4Cr+1.4Al+1.2Si+14Ti-41C-0.5Mn-2.5Ni-18           (4) 式中:δ—铁素体的百分含量,(%);           Cr—铬的百分含量,(%)(其它元素表示方法相同)。 
因为碳化物容易在两相交界处析出,所以钢中含有一定量的铁素体有利于调节热处理(TH处理)。对于冷拉弹簧钢丝(CH处理)来说,铁素体相较软,强化效应较弱,对提高成品强度有不利影响,还会给热加工带来困难,所以最好把铁素体量控制在5%以下,实际生产中可用把镍含量控制在上限的方法来达到这一目的,如表2-29。日本不锈弹簧钢丝标准(JISG4314-88)中把镍含量由6.50%~7.75%提高到7.00%~8.50%,大概就是这个原因。 
表2-29  0Cr17Ni7Al的化学成分、Ms、Md30和δ% 
炉号 化学成分,% Ms Md30 δ%
C Mn Si P S Cr Ni A1 Cu
7A6-361 0.066 0.70 0.39 0.012 0.009 17.26 7.24 1.12   10 67 3.85
84-887 0.070 0.74 0.33 0.024 0.007 16.70 7.25 1.32 0.008 13 74 2.96
05-518 0.060 0.70 0.33 0.024 0.010 17.10 7.39 1.21 0.10 12 72 3.85
碳对冷加工强化有利,对耐蚀性能不利。综合考虑,生产中常把碳含量控制在0.05%~0.08%之间,铬含量控制在中限,硅含量控制在下限,铝为时效硬化元素,一般控制在0.95%~1.35%之间。

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