不銹耐熱鋼螺栓的熱處理
    發布者:yflwzj  發布時間:2012-10-12 07:50:55  訪問次數:607

     

      眾所周知,不銹耐熱鋼按其鋼材內部組織特征可分奧氏體型、鐵素體型、馬氏體型和沉淀硬化型四類。耐熱不銹鋼不能進行淬火回火,它的強度只能通過冷作硬化及合金元素強化成沉淀硬化等方法獲得。目前,不銹鋼和耐熱鋼緊固件的熱處理,大都采用企業標準或各單位的專用工藝文件進行加工。由于對熱處理工藝規范、設備、工藝、質量控制及檢驗的有關方面較嚴格,為提高不銹鋼、耐熱鋼緊固件的發展和品質提升,我們進行了一些必要的摸索。



      1.鋼材分析



      1.0--1.3升發動機排氣歧管催化器殼體連接用六角螺栓,要求采用0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼制造。根據GB/T1221-1992耐熱鋼化學成分,對照GB/T14992-1994高溫合金的化學成分,它們的化學成分基本一致。見表1。



      0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼是奧氏體型耐熱不銹鋼,也可稱為高溫合金。該鋼退火狀態下塑性和韌性較好,可以進行冷鐓成形,切削加工性能和熱處理性能良好,可使用到650-700℃,用于耐熱、耐腐蝕的受力的發動機殼體螺栓完全可行,具有高強度、高抗松弛性、低缺口敏感性、一定的持久強度、良好的抗氧化性。



      0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼可作為耐熱鋼使用,也可以當作高溫合金使用。在GB/T14992-1994中高溫合金牌號為GH2132,相當于美國AISI/ASTM A638標準中為660鋼和日本JIS G4315標準中的SUS660鋼。



      奧氏體型不銹鋼0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼可作為耐熱鋼使用,這是由于奧氏體的再結晶溫度高,鐵和其它元素的原子在其中的擴散系數小,故其強化穩定性比鐵素體高,用于工作溫度高于650℃的發動機耐熱緊固件多系奧氏體材料,是以奧氏體型不銹鋼為基礎添加一些熱強性的合金元素而成。它們既可作為耐蝕性使用,也可作為耐熱鋼使用。



      0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼含有大量的奧氏體穩定化元素,如鉻、鎳、鉬、鈦等合金元素。鉻、鎳在奧氏體型耐熱鋼中,能提高其抗氧化性;鉬能提高奧氏體型鋼的熱強性;鈦是比鉻更易與碳結合形成穩定碳化物的元素,鈦含量1.90%可以使大部分的碳存在于鈦的碳化物之中,從而改善鋼的抗晶間腐蝕能力。合金添加中有Al等元素,這種材料經過高溫處理,并進行長時間的時效后,在組織中析出一種彌散的金屬化合物,從而使該材料的抗拉強度提高。



      1.工藝設計



      發動機排氣歧管用六角頭螺栓,規格M8*20、M8*45,要求機械性能>7T級,硬度25HRCmin,抗拉強度Rm>780MPa。為此,我們進行了熱處理工藝探索。熱處理工藝試驗參考國外相關工藝,修正某些參數,獲得符合要求的機械性能。同時,根據工廠的生產現狀,進行一些必要的摸索,確定我們的生產方式與可行的熱處理工藝。



      2.1生產工藝流程



      備料—固溶—冷鐓—再結晶退火—去應力回火—切六角頭—搓絲—清洗—穩定化處理—時效—著色上蠟。



      冷鐓用耐熱0Cr15Ni25Ti2MoAlVB鋼絲牌號化學成分符合GB/T1221或GB/T14992標準,固溶狀態交貨,室溫硬度≥200HRW。為了達到M8螺栓絲坯尺寸φ7.02-φ7.05必須經過材料高溫拉拔,這時材料硬度可達到38HRc以上,不能進行冷鐓成型,應進行固溶處理,以達到軟化的目的。



      2.1.1固溶



      成品絲固溶溫度采用990±10℃保溫1.5h,然后水冷。固溶處理,就是將剛加熱至高溫,使碳化物得到充分溶解,然后迅速冷卻,得到單一奧氏體組織。經固溶處理后,硬度最低、塑性韌度良好,硬度在17-20HRc,這時加工成型性能最好。




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