高铬钢热处理（三）

时间：2017-04-11 作者：91再生 来源：91再生网

　　供求高铬钢高温氧化试验表明，激光熔凝前后高铬铸钢在650℃时氧化缓慢，氧化动力学曲线近似呈对数规律，800℃时氧化速率剧增，氧化动力学曲线遵循抛物线规律。高铬铸钢基体的氧化膜由Fe和Fe2O3组成，高温下高铬铸钢氧化核心在基体与碳化物界面处优先生长，发生不均匀氧化，基体氧化严重，800℃时基体氧化膜开裂。激光熔凝层表面氧化膜由Fe、Fe2O3和(Fe0.6Cr0.4)2O3组成，由于熔凝层的组织细小，氧化初期表面近似均匀氧化，随后通过扩散控制氧化膜逐渐增厚。与未处理试样相比，激光熔凝试样的氧化膜较厚。

　　供求高铬钢高温磨损试验表明，激光熔凝处理后560℃和650℃的耐高温磨损性能明显提高，800℃时试样增重但增重量小于未处理试样。高铬铸钢560℃时发生磨粒磨损，磨损面出现大量细小的犁沟和碳化物颗粒。650℃时以粘着磨损为主，并伴随微观犁削。温度升高至800℃时，粘着严重，磨损面存在较深犁沟。激光熔凝处理后熔凝层具有较高的强韧性，560℃和650℃时的耐磨性明显提高，560℃的磨损机制为轻微的磨粒磨损，650℃时发生粘着磨损。激光熔凝试样高温下表面发生均匀氧化而形成连续致密的氧化膜，有效降低了激光熔凝层800℃时的粘着磨损倾向。

　　1.激光熔凝处理显著改善高铬铸钢中网状碳化物的分布形态，熔凝层内组织明显细化，由细小的奥氏体和颗粒状M23C6碳化物组成。受细晶强化、位错强化和固溶强化的共同作用，熔凝层内奥氏体组织硬度达到473.1HV0.2，具有较高的强韧性。

　　2.采用数值模拟与实验相结合的方法研究激光熔凝处理高铬铸钢的开裂原因。在靠近基体的热影响区含有大量的网状碳化物，激光熔凝处理后受拉应力，沿基体和碳化物界面处开裂。通过预热处理可有效降低激光熔凝层的裂纹敏感性。

　　3.高铬铸钢激光熔凝层组织具有较高的回火稳定性。低于560℃回火，二次硬化主要是由于二次碳化物的析出、大量马氏体的生成及位错强化的共同作用。650℃回火后固溶强化及碳化物的弥散强化作用减弱，熔凝层硬度显著降低。

　　4.采用高温磨损性能评价高铬铸钢激光熔凝层的耐磨性。激光熔凝处理明显提高了高铬铸钢560℃时的耐磨性能，650℃和800℃时，激光熔凝层表面发生均匀氧化，均匀致密的氧化膜在高温磨损过程中对磨损面起到保护作用，降低了粘着磨损倾向。

　　供求高铬钢通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。

　　不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中获取得广泛的应用。

　　供求高铬钢奥氏体不锈钢： 在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。

　　高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用。

　　供求高铬钢铁素体不锈钢:在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。含铬量在11%~30%，具有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍，有时还含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外精炼技术（AOD或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获得广泛应用。

　　奥氏体--铁素体双相不锈钢：是奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。

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