"景先生毕设|www.jxszl.com

淬火+中温回火工艺对30cr13马氏体不锈钢组织和性能的影响【字数:9328】

2022-12-17 18:26编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要简述了不锈钢的发展及其基本类别,常用马氏体不锈钢的特性及其应用。马氏体不锈钢成分、特点、主要合金元素Cr、C、Ni、Mo 和 N 对其影响、热处理工艺、组织结构和未来发展趋势。30Cr13马氏体不锈钢具有良好的强度硬度和淬透性,为了使钢材适用于强度、硬度等力学性能要求较高的耐腐蚀零部件,可通过淬火、回火等热处理工艺进行强化,经回火后的马氏体不锈钢,虽然降低了其硬度强度,但其塑性韧性的到了提高,综合性能得到了提升。本文采用对30Cr13马氏体不锈钢进行淬火、中温度下回火处理,通过对不锈钢回火后的金相组织、材料硬度、材料成分各项性能进行研究。结果表明30Cr13马氏体不锈钢经淬火+中温回火后硬度、强度和韧性都得到了提高,并且强化了耐腐蚀性能。
目 录
摘 要 I
Abstract I
第一章 绪论 1
1.2马氏体不锈钢 2
1.2.1马氏体铬不锈钢 3
1.2.2马氏体铬镍不锈钢 3
1.2.3马氏体沉淀硬化不锈钢 3
1.2.4马氏体时效不锈钢 4
1.2.5超级马氏体不锈钢 4
1.3马氏体不锈钢中合金元素的作用 4
1.3.1 Cr对马氏体不锈钢的影响 4
1.3.2 C对马氏体不锈钢的影响 5
1.3.3 Ni对马氏体不锈钢的影响 5
1.3.4 Mo对马氏体不锈钢的影响 5
1.3.5 N对马氏体不锈钢的影响 6
1.4马氏体不锈钢的热处理工艺 6
1.4.1退火 6
1.4.2正火 7
1.4.3淬火 7
1.4.4回火 7
1.5 马氏体不锈钢的发展趋势 8
1.6 目的和意义 9
第二章 试验过程 10
2.1试验材料及设备 10
2.2试验设备 10
2.3试验方法 11
第三章 试验结果及分析 13
3.1金相组织分析 13
3.2硬度分析 16
3.3扫描电镜成分分析 18
3.4 能谱分析 19
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
/> 第四章 结论 20
参考文献 21
致谢 22
第一章 绪论
1.1不锈钢的概述
不锈钢是指在腐蚀介质中具有高化学稳定性的钢。GB/T 208782007定义为:以不锈、耐蚀性为主要特性,且铬含量至少为10.05%,碳含量最大不超过1.2%的钢[1]。
自20世纪中期,我国进行大量生产不锈钢,但发展缓慢。自从改革开放,随着经济的高速发展,市场对不锈钢的需求加大,刺激不锈钢工业迅速发展,不锈钢的冶炼工艺和冶炼设备达到了先进水平,登上了一个新台阶[1]。国内的不锈钢品种也逐渐齐全,产品质量也逐步提高。由于其良好的耐蚀性、高强度、成型型好,因此广泛应用于各种工业生产领域。不锈钢的基本组织可分为五大类[2]:
马氏体不锈钢:基体为马氏体组织,可通过热处理加工可以极大改善其力学性能,可通过退火处理进行软化,也可淬火、回火提高强度和韧性。马氏体不锈钢主要有Cr13型不锈钢(12Cr13、20Cr13、30Cr13和40Cr13等),14Cr17Ni2和95Cr18等。
铁素体不锈钢:该不锈钢基体以铁素体为主,一般不能通过热处理强化硬度,但可以进行冷加工强化,并具有有较好的耐蚀性、抗氧化性和塑形,如:06Cr11Ti、01Cr17等。
奥氏体不锈钢:基体为奥氏体为主,主要用冷加工进行强化,有较高的耐蚀性、良好的焊接性加工性能。不能通过常规热处理进行强化,晶间腐蚀比较敏感。如:12Cr18Mn9Ni5N等
奥氏体铁素体双相不锈钢:与奥氏体钢相比,基体兼有奥氏体和铁素体两种组织,通常强化方式为冷加工强化,具有良好的机械性能,良好的韧性和连接性,高屈服强度,较强的耐晶间腐蚀和应力腐蚀能力。如:12Cr21Ni5Ti等
沉淀硬化不锈钢:基体为奥氏体或马氏体组织,并能通过时效硬化处理使其强化的不锈钢。经适当热处理,可发生马氏体相变,在马氏体基体上析出金属间化合物,产生沉淀强化。既有不错的耐蚀性,又能通过热处理获得较高的强度。如:05Cr17Ni4Cu4Nb、07Cr17Ni7Al等
1.2马氏体不锈钢
马氏体不锈钢含12%~18%Cr,还含有一定的C和Ni等奥氏体形成元素,γ稳定化学元素含量不多,Ms点在室温以上,淬火冷却产生马氏体[3]。相比奥氏体、铁素体不锈钢而言,耐腐蚀、塑性、焊接性能较差,但机械性能和耐蚀性结合良好,在机械工业中获得广泛应用。
马氏体不锈钢典型的牌号为Cr13型、Cr16型等。根据该组织分类方法,称该类钢为马氏体不锈钢、马氏体沉淀硬化不锈钢、马氏体时效不锈钢以及超级马氏体不锈钢等。根据化学成分不同,将马氏体不绣钢分为两类:马氏体络不锈钢、马氏体铬镍不锈钢。另外一种分类方法是根据不同的组织和强化机理,将其分为马氏体不锈钢、马氏体和半奥氏体或半马氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢等[4]。
钢号
淬火温度/℃
回火温度/℃
特性及应用
06Cr13
950~1000
700~750
较高核性和冷变形性,用于淡水、蒸汽、湿大气和弱腐烛介质。
12Cr13
950~1000
700~750
具有较高硬度,用于较高应力要求且具有抗弱腐蚀介质的零件
20Cr13
920~980
600~750
30Cr13
1000~1050
600~750
具有高硬度和淬透性,用于制造强度要求较高的结构件和耐磨件
40Cr13
1050~1100

原文链接:http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/84373.html