53Cr21Mn9Ni4N气阀钢中层状析出物的形成规律及抑制措施
发布时间:2017-11-09 06:33
作者:互联网
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53Cr21Mn9Ni4N
钢用作排气门材料,
工作环境恶劣,在高温高压高
腐蚀环境下承载高频率的
机械应力。专业人士用扫描电镜对
碳化物层状析出的能谱分析,认为21-4N钢析出物是M23C6、Cr2N和贫Cr的γ基体相间排列的类
珠光体组织,这类组织不仅割裂了基体组织,使基体的
强度、承载
能力大大降低,还极易使气门在应力集中部位萌生
裂纹,甚至促进燃气沿晶腐蚀。53Cr21Mn9Ni4N钢的成品中层状析出物一旦形成,虽可通过高温
固溶消除,但粗晶、
混晶严重,不能满足
用户的使用要求。因此,某
公司针对在轧后
冷却过程中如何抑制53Cr21Mn9Ni4N钢中层状析出物开展了大量的研究。试验材料为53Cr21Mn9Ni4N
热轧态
盘条(Φ7.5mm),其化学成分(质量分数,%)为:C0.515,Si0.23,Mn8.57,P0.025,S0.007,Cr20.55,Ni3.67,N0.41,C+N0.925。试验料的晶粒组织为非常均匀细小的
奥氏体组织,无层状析出物。原始态
晶粒度为9级。研究了不同的
时效温度(1100、1050、1000、950、900、850、800、750、700和1120℃)、不同时效时间(2h、20min)及不同冷却方式(水冷、空冷、炉冷)时,对试验钢中层状析出物的形成规律及层状析出物微观组织分析。结果表明:(1)53Cr21Mn9Ni4N
气阀钢在750~1050℃温度区间时效或缓慢冷却时会析出层状析出物,当时效温度相同,时效时间由2h缩短为20min时,53Cr21Mn9Ni4N气阀钢中出现层状析出物的温度区间由1050~750℃缩至950~800℃,其析出的量也相应减少。(2)在固溶温度及固溶时间相同时,随着冷却速度的降低,钢中的层状析出物越多。(3)通过微观组织分析,可认为53Cr21Mn9Ni4N钢层状析出物是由M23C6、Cr2N和贫Cr的γ基体相间排列的类珠光体组织。 (4)可通过高温均
热、轧后穿水及吐丝后风冷快速通过950~800℃抑制53Cr21Mn9Ni4N气阀钢
盘圆中的层状析出物。(心远)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。