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    9Ni鋼具有優良的低溫韌性的原因是什么
    發布者:不銹鋼管廠(www.wuhansk.cn) 發布時間:2020/7/21 閱讀:43

     9Ni鋼具有優良的低溫韌性,一方面和它的化學成分有關,另一方面是后續的熱處理工藝形成了特定的組織結構,改變熱處理工藝(循環多步兩相區淬火)甚至可以在改變某些化學成分(比如降低Ni的含量)的情況下低溫沖擊性能并沒有大的下降。ASTM標準中列出的適用于9Ni鋼的熱處理工藝有NNT(雙正火+回火)和QT(淬火+回火),目前工業生產一般采用QT或者QLT工藝。

     

     淬火熱處理是把鋼加熱至A3溫度以上一定溫度,保溫一段時間后以大于臨界冷卻速度冷卻,最后得到得到馬氏體(貝氏體或珠光體)的熱處理工藝。淬火的主要作用是把奧氏體化的組織在很快的冷卻速度下把組織轉變成馬氏體,在隨后的回火后,獲得需要的力學性能。淬火常和回火一起使用,是熱處理工藝中最重要、用途最廣泛的工藝。鋼的強度和硬度通過淬火得到提高,殘留內應力通過回火來消除,最后得到不同強度、韌性和硬度結合的力學性能,所以淬火和回火是聯系在一起的兩種熱處理工藝。9Ni鋼中的淬火過程是為了得到板條馬氏體結構,以便于在后續的兩相區淬火中在板條馬氏體間析出奧氏體。

     

      兩相區淬火是9Ni鋼處理工藝中最重要的一步。兩相區淬火等溫溫度在A1至A3之間。兩相區淬火最重要的作用是細化晶粒,低溫韌性得到提高,也能抑制回火脆性。兩相區淬火又稱不完全淬火,兩相區淬火因為加熱溫度低,所以轉變后的組織也比較細,單位晶界面積雜質數量減少。亞溫淬火后會形成回火馬氏體、新形成的馬氏體和少量奧氏體的組織,這種結構可以使得9Ni鋼在液氮溫度也具有很好的韌性,不發生脆性破壞。

     

     回火是將鋼在A1溫度以下等溫,使組織穩定,然后以適當方式冷卻到室溫的工藝過程;鼗鸬闹饕饔檬菧p少或消除殘余應力,保證相應的組織轉變,改善鋼的韌性和塑性,獲得強度、塑性、韌性和硬度適當的配合,滿足各種不同使用工況的要求。習慣上把淬火與高溫回火(500℃~650"C)雙重處理稱為調質(Tempering and Quenching,簡稱QT)處理。如果中間加一步亞溫淬火,稱作QLT工藝。QLT比QT工藝雖然復雜一些,但是卻能大幅提高9Ni鋼的低溫韌性,因為QLT處理使得晶粒度更細,奧氏體含量更高,在后面提到的低溫韌性的影響因素中,這是兩個重要的原因。有研究表明,當回火時的升溫速率在10℃/s的時候,可以得到最多的奧氏體含量,低溫性能更好,因為這個升溫速率更有利于碳元素在馬氏體和奧氏體之間的配分。

     
     

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