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特种精密钢管微观组织

  • 发布时间:2020-08-28

即便在200℃(400度)范围内,52100钢特种精密钢管的韧性仍然很低。结果表明,150~200℃(300~400度)的高碳马氏体奥氏体显微组织与渗碳钢次表层的微观组织相当,其应变韧度为KIC在15~25MPam(14~23ksiin)。

在渗碳钢特种精密钢管中合金元素的影响,选用合金元素以提高淬透性为主。由于渗碳钢的淬透性对渗层和心部都很重要,所以特钢精密小口径钢管中合金元素的含碳量必须在一定范围内,保证特种精密钢管有足够的淬透性。正如前面所提到的,渗碳钢中合金元素的主要作用是保证获得高碳马氏体表面层(增强磨损和疲劳强度),以及高强的低碳马氏体心,以防止表层至心脏过渡区域失效。

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在形成较低硬度组织之前,特种精密钢管淬火可获得硬度高的马氏体组织。炼钢中可采用合金元素加置换、延缓和降低扩散奥氏体至贝氏体、珠光体或铁素体的固相转变等控制因素;也可采用工艺控制的方法,如选用淬火冷却介质或采用相应手段提高大截面特殊小口径精密钢管现货冷却速率。

这是由于冷却过程中有足够的时间转变成非马氏体组织。提高渗碳特种精密钢管淬透性的主要合金元素是锰、铬、钼和镍。适度天傅体育app素组合比单一元素加入效果更好。硼能最有效地提高低碳特种精密钢管的淬透性,但随着碳含量的增加,对淬透性的影响减弱,因此可能不能改善其淬透性。

德国牌号渗碳钢,20MnCr5B,通过硼除去固溶体中的氮,从而提高了钢的韧性。渗碳钢的脱氧主要采用铝脱氧来控制晶粒长大。在特种精密钢管渗碳过程中,铝和氮结合形成氮化铝,阻止了奥氏体晶粒的生长。颗粒细小会降低钢的淬透性,Cook研究表明,在碳钢中加入铝细化晶粒度会降低特种精密钢管的表面淬透性,但关于铝对合金渗碳钢淬透性的影响尚无报道。

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(1) 合金元素对淬透性的影响。渗钢的淬透性对表面和心部都很重要。碳素钢高精密20号无缝管必须有足够的淬透性,在一定的含碳量范围内。有关SAE4620渗碳特种精密钢管心含碳量达到0·9%的末端淬透性淬火数据,碳增强淬透性的作用十分明显。而对于大截面特种精密钢管,冷却速率很低,即使在表面也能获得非马氏体组织。

Jatczak研究了合金元素对高碳钢高质量的精密无缝管淬透性的影响。高的奥氏体化温度可以溶解更多的合金碳化物,从而提高碳和合金元素在奥氏体中的固溶度,增加特种精密钢管的淬透性。其它研究者对渗碳钢的淬透性也作了多方面的研究。

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