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影响09MnNiD钢锻件低温冲击韧性的因素及对策
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-08-26
09MnNiD钢是在碳锰钢的基础上添加了0.45%～0.85%的镍元素，从而改善钢的低温冲击韧性，使钢在-45～-70℃低温范围内仍保持较高的强度和低温韧性。因此，在低温承压设备零件中得到了广泛应用。
09MnNiD钢是在碳锰钢的基础上添加了0.45%～0.85%的镍元素，从而改善钢的低温冲击韧性，使钢在-45～-70℃低温范围内仍保持较高的强度和低温韧性。因此，在低温承压设备零件中得到了广泛应用。
热处理是锻件生产过程中不可缺少的关键工序，合理正确的热处理可以赋予锻件优良的综合力学性能，保证产品在服役条件下的安全可靠性。在09MnNiD钢锻件的生产过程中，部分产品的性能热处理需要进行委外处理。回厂的锻件在力学性能测试过程中，有时会出现低温冲击吸收功低于标准规定值，且其数值波动幅度很大，产品的低温冲击韧性不合格，影响了产品及时交货。
锻件用钢的化学成分见表1，应采用电炉或氧气转炉冶炼+炉外精炼的镇静钢。
表1 锻件用钢的化学成分
C
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Si
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Mn
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P
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S
|
Cr
|
Ni
|
Nb
|
Mo
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Cu
|
0.06～0.12
|
0.15～0.35
|
1.20～1.60
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≤0.02
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≤0.01
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≤0.30
|
0.45～0.85
|
≤0.05
|
-
|
≤0.25
|
锻件的制造是一个复杂的系统工程，锻件质量与锻件用钢的冶炼、坯料的加热、锻造成型、锻后热处理、粗加工、性能热处理、理化检测、精加工等环节都息息相关。因此，为生产出优质的09MnNiD钢锻件，应加强以下工序的质量控制：
（1）提高锻件用钢的纯净度，减少钢中非金属夹杂物，严格控制钢中P、S、Sn、Sb、As等有害元素的含量。
（2）钢坯在锻造时要有足够的锻造比，充分压实压透内部金属，打碎钢中的树枝晶组织和非金属夹杂物，并且改善其分布形态。增加锻件内部金属的致密度，减少锻件的内部缺陷。
（3）09MnNiD钢锻件锻后应在Ac1～Ac3温度之间进行临界间热处理，改变锻件用钢的晶粒大小、组织形态、第二相大小及分布，提高锻件经过调质处理后的塑韧性和冷脆抗力。
（4）工件在调质淬火升温加热通过Ac1～Ac3温度区间时，需按热处理炉的最大功率快速加热，增加钢在相变时的过热度，提高奥氏体的形核率，达到细化奥氏体晶粒的目的。
（5）淬火冷却水槽要有足够的容量，并且需要配备强烈搅拌和冷却水的循环系统。当工件淬火出炉后，把工件迅速淬入水中进行充分冷却，使锻件的组织进行充分转变，使淬火转变产物更加细小均匀。
（6）工件淬火后及时装炉回火。09MnNiD钢锻件的回火温度在670～690℃之间，回火保温时间按（1.8～2.2）min/mm计算确定。回火保温出炉后采取空冷。
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