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低温下的工作环境对奥氏体不锈钢管等湿转变的影响

文章出处:浙江不锈钢钢管 网责任编辑:温州不锈钢管编辑:浙江德邦钢业 编辑

在热处理生产中,大家要使不锈钢管淬火得到全部马氏体,那就必须要把奥氏体状态的不锈钢钢管以等于或超过V的冷却速度进行冷却,使得奥氏体不锈钢管即使在鼻温处也来不及进行分解,一直冷到Ms点以下,奥氏体才转变成马氏体。通常把过冷奥氏体不锈钢管的最起码的冷却速度Vk叫做临界冷却速度。这样不同钢种的C曲线所给出的Vk就是大家确定淬火方法,选择淬火介质的主要依据,但是如何从C曲线求得Vk呢?如果把连续冷却时的冷却速度叠绘在等温冷却的C曲线上,以此来确定Vk仅仅是近似的做法,因为等温冷却的C曲线与连续冷却时过冷奥氏体不锈钢管的转变是有区别的(连续冷却时c曲线应右移)。此外,这里需要假设,在淬火冷却时,温度的下降与时间成正比例,那么就有下列关系:但是这样计算出来的V总是比实际测定出来的Vk大约大1.5倍,因而在式中加入修正系数1.5,则得到临界冷却速度。
   
  通常测定连续冷却转变图比测定等温C曲线在技术上要困难得多,因此,可以利用等温C曲线来近似地推测在连续冷却条件下奥氏体不锈钢无缝管的转变过程及其产物。其方法是把一定有效直径(或厚度)的不锈钢管放在不同淬火剂中冷却,把测出来的冷却曲线叠绘在等温C曲线上,看其与等温C曲线的交点,就可以定性地确定具有一定直径的这个钢在不同淬火剂中的转变温度范围及其产物,从而引导大家制定热处理的冷却工艺,例如图10-18和图10-19分别为不锈钢管和75CrNiMoV冷变形模具钢的C曲线,并分别在其上叠绘出西20毫米试样在油和空气中冷却时的零件表面和心部的冷却曲线,这样由图10-18可知,壁厚为20毫米的不锈钢管,如果在空气中冷却则在650-600℃范围内将全部转变成珠光体型组织,硬度只有HRc26左右。如果在油中淬火,那么零件表面约在590℃左右部分转变成珠光体组织,通过金相分析其量约占15%,而其余的过冷奥氏体不锈钢管则在240℃以下全部转变成马氏体,从而表面获得马氏体(85%)和珠光体型组织(15%)的混合组织,硬度约为HRc59。而心部则在660-530℃范围内全部转变成珠光体型组织,硬度只有HRc37.这说明空气和油的冷却速度都没有使420毫米外径的不锈钢管达到淬火临界冷却速度.由于碳钢是一种水淬硬钢,冷却速度小于水的任何介质就必然使它的组织中得到一定比例的珠光体型组织,因此,不能完全淬透。


  列举的低合金冷变形温州不锈钢管中含碳量基本与T8钢管相似,由于加入了一定数量的合金元素,C曲线显著右移并明显使珠光体转变区域和贝氏体转变区域分开了。从而出现了两个鼻子,由这种不锈钢管制成的5-20毫米零件,在油中淬火,表面和心部完全是马氏体组织(HRc62).空气中冷却得到贝氏体和马氏体的混合组织(HRc42),这说明合金元素的加入使C曲线右移,因而促使淬火临界冷却速度大大降低。这就是生产上一般合金钢常用油淬,碳钢用水淬的原因。

   从浙江不锈钢管热处理工艺上,为了减少淬火变形和开裂,油淬比水淬为好,从组织上来说,不锈钢管心部淬不透时往往出现珠光体型组织,而合金钢管则常常出现贝氏体组织。贝氏体较珠光体机械性能为好,这也是加入合金元素带来的优越性,此外,C曲线还能直接用来引导等温淬火,等温退火,分级淬火,预冷淬火和双液淬火工艺。并且从图上确定工艺操作时间等问题,可见,不锈钢管的C曲线是正确制订和选择各种适宜的热处理工艺规范的重要依据

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