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高强度马氏体沉淀硬化不锈钢的低温力学性能
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-01-20
为了满足产品的发展和需要，对自主开发的高强度马氏体沉淀硬化不锈钢进行了低温力学性能的试验研究，目的是开发该钢的低温应用领域，满足低温产品的要求，适应产品技术发展的需求。
随着科学技术的发展，低温产品的需求越来越多，有些产品要求制造零部件的材料同时具有高强度、耐腐蚀、耐低温等性能，但目前还没有同时具有高强度、耐腐蚀的低温材料，为了满足产品的发展和需要，对自主开发的高强度马氏体沉淀硬化不锈钢进行了低温力学性能的试验研究，目的是开发该钢的低温应用领域，满足低温产品的要求，适应产品技术发展的需求。
试验用材料的化学成分（质量分数，%）为0.032C、0.33Si、0.59Mn、14.51Cr、5.97Ni、0.73Mo、0.003S、0.021P、0.37Nb、1.34Cu。该材料经电炉冶炼、电渣重熔精炼，并经锻造后加工成尺寸为Φ120mm×120mm试棒。
锻件毛坯粗加工后进行超声波探伤检验，分别按照GTS1、GTS2参数进行热处理（G为1050℃油冷；T为850℃油冷；S1为570℃空冷；S2为590℃空冷），设备用箱式电阻炉；低温冲击试验按GB/T229-2007《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》，在JWB-300型微机控制摆锤式冲击试验机上进行；用液氮和酒精的混合液作为恒温介质在低温锅中进行保温；低温拉伸试验按GB/T 13239-2006《金属材料 低温拉伸试验方法》，在MTS New810型材料万能试验机上进行，试样尺寸为Φ4mm短试样；常温拉伸试验按GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第一部分：室温试验方法》，试样尺寸为Φ6mm标准短试样；用SSX550扫描电子显微镜和TecNai20透射电子显微镜进行组织观察。
优选的两种热处理工艺方案的常温及低温力学性能，完全满足产品力学性能的技术要求，低温工况的应用可以从-40℃拓展到-80℃（按GB/T 229-2007标准中的能量法）；低温冲击的断口形貌分析表明，-60、-80℃的是准解理和韧窝的混合断口，准解理的断口比例大，对疲劳性能要求高的工件需要增做低温疲劳试验；显微组织为保留板条特征的回火马氏体，板条马氏体间有残留奥氏体，马氏体上有逆变奥氏体，组织比较均匀。逆变奥氏体弥散、均匀分布，韧化组织，提高了钢的低温韧性；时效析出的沉淀相，强化金属效果明显，夹杂物的种类多且复杂，但尺寸小、形态好、分布弥散，对力学性能起到了积极作用。本研究取得了突破性的进展，成功填补了没有高强度、耐腐蚀的低温材料的空白。
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