熱處理工藝對7Cr17MoV馬氏體不銹鋼組織性能的影響!

  7Cr17馬氏體不銹鋼因含碳量較高,可以在熱處理以后達到較高的強度、硬度、耐磨性和沖擊韌度,用于力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上,如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥。其中高Cr含量(11.5%~18%)是不銹鋼耐腐蝕的重要原因,加入約1%Mo及0.1%V,可以增加7Cr17鋼的耐磨性及耐蝕性,從而形成應用相當廣泛的馬氏體不銹鋼7Cr17MoV,這類鋼是在淬火、回火后使用的。與其類似的鋼種有美國ASTM440A和日本SUS440A,主要用于制作高硬度、高耐磨性的中高檔刀剪產(chǎn)品和醫(yī)療器械。鑒于國內(nèi)對此類鋼的熱處理研究較少,為充分發(fā)揮7Cr17MoV馬氏體不銹鋼的特性,提高產(chǎn)品質(zhì)量,本工作研究了熱處理工藝參數(shù)對7Cr17MoV硬度、沖擊韌度及組織性能的影響,為生產(chǎn)應用提供理論依據(jù)。

  試驗用原材料為厚10mm的7Cr17MoV馬氏體鋼板,供貨狀態(tài)為750℃退火態(tài),初始組織為鐵素體+球狀合金碳化物,硬度為220HB(約17HRC)。

  采用金相顯微鏡、掃描電鏡、洛氏硬度計、沖擊試驗,觀察和分析7Cr17MoV馬氏體不銹鋼在990~1110℃淬火+180~220℃回火的組織和性能變化。

  結果表明:淬火組織為殘留奧氏體和碳化物分布于馬氏體基體上。隨淬火溫度的升高,殘留奧氏體含量和馬氏體過飽和度增加,針狀馬氏體組織變粗,1080℃淬火硬度升高到最大值62.5HRC。沖擊試驗結果表明:隨回火溫度逐漸升高,試樣硬度有部分下降,但韌性顯著提高,200~220℃時韌性最差,達到19J/cm2。綜合硬度和韌性考慮,最佳熱處理工藝為1080℃淬火+180~220℃回火。鹽霧試驗結果表明:1080℃淬火+220℃回火后腐蝕率小于4%,符合使用要求。