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合金成分和軋制工藝對10CrNi3MoV(921A潛艇鋼)低合金高強鋼性能的影響
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn
更新時間：2014-12-16
10CrNi3MoV鋼是屈服強度等級為600MPa的重要結(jié)構(gòu)用鋼，以調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨，具有較高的強度、良好的韌性及抗爆等綜合性能，在高壓空氣瓶等產(chǎn)品中得到較好的應(yīng)用。
10CrNi3MoV鋼是屈服強度等級為600MPa的重要結(jié)構(gòu)用鋼，以調(diào)質(zhì)狀態(tài)供貨，具有較高的強度、良好的韌性及抗爆等綜合性能，在高壓空氣瓶等產(chǎn)品中得到較好的應(yīng)用。由于其合金含量高，用戶要求嚴格，10CrNi3MoV鋼的生產(chǎn)有一定難度，所以對不同的合金含量設(shè)計、軋制工藝、熱處理工藝進行了試驗，以確定最佳的生產(chǎn)工藝，提高其性能合格率，減少損耗以及在批量生產(chǎn)過程中有效控制成本。
山西太鋼不銹鋼股份有限公司技術(shù)人員采用中試50kg真空感應(yīng)爐冶煉；真空澆注成鑄錠，再鋸切成中板坯料；之后在中試350mm軋機上將坯料按照不同工藝軋制成12mm厚度的鋼板，軋后先后進行空冷和水冷；對鋼板進行860℃淬火＋685℃×60min回火處理。試驗結(jié)果顯示了合金含量和軋制工藝對10CrNi3MoV鋼性能的影響：
????（1）由于提高10CrNi3MoV鋼中C、Mn、Si的含量，可以提高鋼的固溶強化效果，但會降低鋼的低溫韌性。合金含量是鋼性能的基本保證，但并非越高越好，所以按照中限設(shè)計C、Mn、Si成分即可。一旦10CrNi3MoV鋼的成分被控制在標準范圍內(nèi)之后，即可通過合理的熱處理制度來調(diào)整鋼的性能。
????（2）由于10CrNi3MoV鋼需調(diào)質(zhì)態(tài)交貨，淬火加熱到奧氏體化溫度后，鋼的軋制態(tài)的組織已經(jīng)完全重結(jié)晶，所以軋制工藝對成品性能的影響已基本消退。
????（3）對于合金含量偏低的鋼，回火溫度對鋼的性能影響非常大。當回火溫度偏低（630℃)時，由于鋼中含有Mo等合金元素，鋼具有回火穩(wěn)定性，馬氏體分解速度低，高密度位錯沒有得到回復(fù)，幾乎沒有碳化物析出，微觀組織仍為成束分布的條狀馬氏體，鋼的強度偏高，延伸率低；繼續(xù)提高回火溫度至670℃時，高密度位錯開始回復(fù)，析出少量碳化物，微觀組織仍具有成束分布的條狀馬氏體的特點，但出現(xiàn)一些亞晶組織，從掃描電鏡照片上仍可見到高密度位錯區(qū)的板條或位錯網(wǎng)格，可見得到了細小均勻的回火馬氏體組織，結(jié)合少量細小的回轉(zhuǎn)奧氏體組織，使鋼的強韌性得到最好的匹配。
????當回火溫度升高到700℃時，由于達到鋼的tAc1點，可以看到兩種組織的混合物，黑色塊狀組織為經(jīng)過充分回火、并發(fā)生再結(jié)晶的鐵素體，另一種則為高溫下轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體后又空冷下來的板條狀馬氏體與析出物的混合組織，同時還存在殘余奧氏體。由于存在鐵素體和奧氏體，鋼板的屈服強度下降，低于標準要求，鋼的韌性也變差，但強度降幅不大，所以回火的最高溫度控制在700℃以下，660～680℃之間為最佳回火溫度范圍。
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