化学成分和热处理工艺对转子用403不锈钢组织和性能的影响
403不锈钢属于12%Cr型马氏体不锈钢，具有高强度、较高的中温耐热性、优良的加工性能和焊接性等，在火电蒸汽涡轮、透平叶片、电机转子等方面有广泛的应用。根据转子用钢的力学性能和磁性能要求，在实验室采用不同的成分设计和合金化，使用真空感应的冶炼工艺，经锻造、热处理后，试验并分析了3种Ni、N元素含量不同的试验钢在不同热处理制度下的组织、力学性能及磁性能，得到了Ni及N元素对403不锈钢力学性能和磁性能的影响规律，为该钢的工业化生产应用提供理论支持。
根据添加合金的种类和含量不同分为试验钢1～3。与试验钢1相比，试验钢2的Ni含量较高，试验钢3的N含量较高。试验钢采用200kg真空感应炉冶炼。为保证试验对比效果，在冶炼过程严格控制钢的合金元素成分偏差。将试验钢铸锭锻造成Φ120mm圆棒，在1/2半径处钻取样屑分析其化学成分；同样在此处取棒材纵向力学性能试样，经多种热处理后测定其抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率和冲击吸收功，并进行金相分析；在棒材中心部位取样，制成外径D=6mm、内径d=5.5mm、高h=6mm的磁性能试样，使用MAST2010软磁直流测量仪测试其在一定磁场强度下的磁感应强度。使用Neophot-21型光学显微镜拍摄金相照片；采用向PHILIPS APD-10型X射线衍射仪（XRD，Co Ka）进行残余奥氏体量的测量。在H8000型透射电子显微镜（TEM）进行观察，使用日立S-4300型场发射扫描电镜（SEM）观察形貌。冶炼后试验钢的主要化学成分如表1 所示，采用的热处理工艺为：950～1000℃×1h油冷＋720～750℃×3h油冷。
表1 试验钢的化学成分（质量分数%）
|
试验钢
|
C
|
Mn
|
Si
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
N
|
|
1
|
0.11
|
0.44
|
0.32
|
12.30
|
0.15
|
0.50
|
0.0043
|
|
2
|
0.11
|
0.45
|
0.33
|
12.32
|
0.40
|
0.31
|
0.0043
|
|
3
|
0.11
|
0.58
|
0.31
|
12.27
|
0.16
|
0.30
|
0.0330
|
试验结果表明，添加Ni、N元素可以显著提高试验钢的力学性能、导磁性能，特别是冲击值等塑韧性指标；添加N元素可以明显提高试验钢在低磁场强度下的磁感应强度，而在高磁场强度下添加Ni元素更加有利。并对Ni、N元素的强化机制也进行了一定探讨，在此类Cr13系马氏体不锈钢中，Ni元素的主要作用是降低C在基体中的固溶度从而增加了马氏体量和碳化物的含量，因此可以轻微增加强度；N元素的作用主要是固溶强化，并在回火时与C一起生成碳、氮化物。在高于700℃回火时，N迅速产生脱溶沉淀，加速了钢的软化，但可以提高钢的持久强度，降低蠕变量。对此类钢在转子部件的应用具有一定的指导作用。（心远）
现货资源
| 品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺纹钢 | 12*9 | HRB400E | 山东新石特工程材料有限公司 | 石横(厂提) | 3380 | 详情 |
| 热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 3630 | 详情 |
| 普碳中板 | 8 | Q355B | 郑州上之达钢铁有限公司 | 敬业(金马库) | 4670 | 详情 |
| 低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
| 无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
| 圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
| 热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
| 高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
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