封頭不鏽耐熱鋼按其鋼材內部組織特徵可分奧氏體型、鐵素體型、馬氏體型和沉澱硬化型四類。耐熱不鏽鋼不能進行淬火回火,它的強度只能通過冷作硬化及合金元素強化成沉澱硬化等方法獲得。不鏽鋼和耐熱鋼緊韌體的熱處理,大都採用企業標準或各單位的專用工藝檔案進行加工。
由於對熱處理工藝規範、裝置、工藝、質量控制及檢驗的有關方面較嚴格,為提高不鏽鋼、耐熱鋼緊韌體的發展和品質提公升, 現進行以下分析。
1. 鋼材分析
0cr15ni25ti2moalvb鋼是奧氏體型耐熱不鏽鋼,也可稱為高溫合金。該鋼退火狀態下塑性和韌性較好,可以進行冷鐓成形,切削加工效能和熱處理效能良好,可使用到650-700℃,用於耐熱、耐腐蝕的受力的發動機殼體螺栓完全可行,具有高強度、高抗鬆弛性、低缺口敏感性、一定的持久強度、良好的抗氧化性。
0cr15ni25ti2moalvb鋼可作為耐熱鋼使用,也可以當作高溫合金使用。在gb/t14992-1994中高溫合金牌號為gh2132,相當於美國aisi/astm a638標準中為660鋼和日本jis g4315標準中的sus660鋼。
奧氏體型不鏽鋼0cr15ni25ti2moalvb鋼可作為耐熱鋼使用,這是由於奧氏體的再結晶溫度高,鐵和其它元素的原子在其中的擴散係數小,故其強化穩定性比鐵素體高, 壓力表緩衝管用於工作溫度高於650℃的發動機耐熱緊韌體多系奧氏體材料,是以奧氏體型不鏽鋼為基礎新增一些熱強性的合金元素而成。它們既可作為耐蝕性使用,也可作為耐熱鋼使用。
0cr15ni25ti2moalvb鋼含有大量的奧氏體穩定化元素,如鉻 、鎳、鉬、鈦等合金元素。鉻、鎳在奧氏體型耐熱鋼中,能提高其抗氧化性;鉬能提高奧氏體型鋼的熱強性;鈦是比鉻更易與碳結合形成穩定碳化物的元素,鈦含量1.90%可以使大部分的碳存在於鈦的碳化物之中,從而改善鋼的抗晶間腐蝕能力。
合金新增中有al等元素,這種材料經過高溫處理,並進行長時間的時效後,在組織中析出一種瀰散的金屬化合物,從而使該材料的抗拉強度提高。
工藝設計
發動機排氣歧管用六角頭螺栓,規格m8*20、m8*45,要求機械效能》7t級,硬度25hrcmin,抗拉強度rm>780mpa。為此,我們進行了熱處理工藝探索。熱處理工藝試驗參考國外相關工藝,修正某些引數,獲得符合要求的機械效能。
同時,根據工廠的生產現狀,進行一些必要的摸索, 耐磨管道確定我們的生產方式與可行的熱處理工藝。
2.1 生產工藝流程
備料—固溶—冷鐓—再結晶退火—去應力回火—切六角頭—搓絲—清洗—穩定化處理—時效—著色上蠟。
冷鐓用耐熱0cr15ni25ti2moalvb鋼絲牌號化學成分符合gb/t1221或gb/t14992標準,固溶狀態交貨,室溫硬度≥200hrw。為了達到m8螺栓絲坯尺寸φ7.02-φ7.
05必須經過材料高溫拉拔,這時材料硬度可達到38hrc以上,不能進行冷鐓成型,應進行固溶處理,以達到軟化的目的。
固溶成品絲固溶溫度採用990±10℃保溫1.5h,然後水冷。固溶處理,就是將剛加熱至高溫,使碳化物得到充分溶解,然後迅速冷卻,得到單一奧氏體組織。
經固溶處理後,硬度最低、塑性韌度良好,硬度在17-20hrc,這時加工成型效能最好。
固溶處理採用井式滲碳加熱爐rq3-90-9d裝置。通常耐熱鋼熱處理保護氣氛主要是氬氣,但氬氣難以購買。一般可用放熱式氣氛或氮基氣氛,我們採用甲醇20-40d/min和氨氣0.
15l/h、或氮氣0.30l/h保護,滴控式裝置控制。(以下再結晶退火830-850℃加熱;穩定化處理830-850℃加熱,工序操作同)。
該鋼材固溶處理加熱時多採用預熱或分段加熱,由於螺栓絲坯直徑較小,加上形狀簡單,可在爐溫到達工藝溫度≤100℃(約900℃加熱)時入爐。
由於井式滲碳加熱爐分上、下區控溫,當爐內所有熱電偶指示溫度都達到工藝溫度(990℃)時,開始計算保溫時間90min。
再結晶退火
0cr15ni25ti2moalvb鋼製m8*20、m8*45六角頭螺栓是採用二模二衝(雙擊整模)冷鐓機生產,冷鐓成型後冷作硬化傾向比較大, 可調縮孔必須進行再結晶退火,溫度830-850℃、保溫2-3h,使用裝置rq3-90-9d,採用甲醇20-40d/min和氨氣0.15l/h、或氮氣0.30l/h保護。
在該溫度下加熱時碳化物沿晶界及滑形線析出,硬度下降。後續再去應力回火700-710℃,保溫2-3h,硬度在18-23hrc。雖然比冷鐓後硬度只是略有下降,但由於奧氏體晶粒進行再結晶退火後,在沖床切
六角頭邊時容易斷屑,抗變形能力下降,cr12mov鋼切邊模使用壽命可達2萬件以上。
最後的熱處理工藝
六角頭螺栓經搓絲完工,要經過清洗用鹼性溶液洗淨磷化膜,便於在熱處理後著色(近似發黑顏色)。
0cr15ni25ti2moalvb鋼合金元素鉻、鎳含量相對較低,故抗氧化的溫度僅在800℃以下,但是含瀰散強化相形成元素(v、al、ti)量相對較高,在固溶體基體上可形成化合物強化相,罩型通氣管所以常用熱處理形式為固溶處理+時效。通過固溶處理,可以使合金固溶強化;通過時效處理,可以使合金析出細小強化相〔vc、ni3al、ni3ti,ni3(al﹒ti)〕碳化物,從而提高室溫和高溫強度。
在固溶處理後螺栓經過前幾道工序加工,為了獲得一定數量的碳化物使鋼強化必須進行調整處理,我們採用830-850℃穩定化處理工藝,在此溫度範圍內,cr23c6碳化物將溶解,保溫5h水冷或採用噴水冷卻,以快速通過析出碳化物的溫度區間,而tic、vc碳化物仍然穩定,由此提高螺栓的抗晶界腐蝕能力。
不論經過何種調整處理後,螺栓還需進行時效處理,它是使鋼強化的途徑,由固溶體中析出瀰散碳化物質點而使鋼硬度提高。時效溫度選擇690-710℃,保溫12-16h空冷。
0cr15ni25ti2moalvb鋼固溶並時效處理後的顯微組織為奧氏體+瀰散化合物,化合物量約為2.5%。
上述工藝試驗的結果表明時效處理的溫度和保溫時間對最終力學效能的影響甚小,時效處理溫度確定為700℃*12h。0cr15ni25ti2moalvb鋼在熱處理過程中, 籃式過濾器對溫度的要求相對敏感,特別是固溶處理溫度控制在±5℃,盡量偏下範圍。原材料拉拔後,晶粒粗大對成品螺栓外徑略有影響,在最後時效後,會造成外徑尺寸偏小。
因此,原材料晶粒度不得粗於4級。
耐熱鋼的焊接工藝
1.耐熱鋼的焊接性分析 高溫下具有足夠的強度和抗氧化性的鋼稱為耐熱鋼，高溫下具有足夠的強度和抗氧化性的鋼稱為耐熱鋼。耐熱鋼按其合金成分不同，可分為低合金 合金的質量分數在5 以下 中合金 合金的質量分數為5 12 和高合金 合金的質量分數為12 以上 耐熱鋼。耐熱鋼主要用於重油裂解 煤液化等新工藝所...
針對我國耐熱鋼鑄件行業競爭形勢的建議
我國耐熱鋼鑄件的生產企業大多為中小企業，競爭現狀比較激烈。對於目前的鑄造企業今後的發展趨勢應該以減少人工消耗 減少單位產值的能源消耗 減少環境汙染等方面出發，以下是一些具體建議供參考 1.提高機械化程度，對於中小企業可以在條件成熟的基礎上，上一些簡易的造型線和上砂裝置，儘量減少人工造型 對於批量較大...
鋼的化學熱處理 鋼的表面淬火
鋼的表面淬火 0845562139 楊賽偉 08冶金1班 1 前言 某些機器零件在複雜應力條件下工作時，表面和心部承受不同的應力狀態，往往要求零件表面和心部具有不同的效能，為此，除了鋼的退火和正火，淬火與回火這些整體熱處理外，還發展了表面熱處理技術，其中包括只改變工件表面層組織的表面淬火工藝。2 表...