双相钢2205对照于国内啥牌号
双相钢2205 固溶处理的目的:碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响,奥氏体不锈钢在经400℃~850℃的温度范围内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时能变成粉末,所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理,随着火力电站蒸汽温度和压力参数的不断提高,对材料提出了更高的要求,目前广泛采用的是奥氏体耐热不锈钢,如:不锈钢具有一定的耐热性、高温强度、持久性能、***稳定性好,除之外的其他材料仅仅增加了富Cu 相强化,持久性能提升有限;除之外的其他材料中的Co价格昂贵,增加合金成本;除之外的其他材料中Ti元素容易使晶界碳化物粗化,对材料高温强度不利;除之外的其他材料中Mg、Ca元素容易偏聚在晶界,严重降低材料的高温持久强度,奥氏体 - 这些钢是zui常见的,它们的微观结构来自添加镍,锰和氮,它与普通钢在更高温度下的结构相同,这种结构使这些钢具有可焊性和可成形性的特征组合,通过添加铬,钼和氮可以提高耐腐蚀性,它们不能通过热处理硬化,但具有能够加工硬化至高强度水平同时保持有用水平的延展性和韧性的有用特性,标准奥氏体钢易受应力腐蚀开裂,较高镍的奥氏体钢具有增强的抗应力腐蚀开裂性。
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ACI / CAST
等级
CAST ASTM
CAST EN / DIN
CAST UNS
WROUGHT
UNS
WROGRHT
等级
CT15C
A351
1.4859 GX10NiCrNb32-20
N08151
-
INCOLOY 800H
化学成分(wt%,典型值)
C
铬
Ni
Mo
其他
PREN
<0.15
20.0
32.5
-
1.0Nb
-
铸造zui小机械性能(在20°C,除非另有说明)
Rp 0.2 [MPa]
Rm [MPa]
A %
硬度[HB]
冲击功[J]
170
435
20
160-230
70
物理特性(在20°C,除非另有说明)
显微
ρ[kg / dm 3 ]
α[μm/ m?K](20 - 100°C)
K [W / m?K]
Cp [J / kg?K]
熔化ΔT[°C]
奥氏体,(碳化物)
8
14.5
11.5
460
1357-1385
CT15C焊接性能:good.
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双相钢2205 为不锈耐腐蚀钢,抗腐蚀性能好,耐磨性能高,退火料淬火回火后硬度可达HRC46~48,常用于高防腐蚀及需要百镜面抛光的模具,特别度适合于用PVC料,在溶质含量适当时,可显著提高材料的强度和硬度,而塑性和韧性没有明显降低,这是其大的特点,通过在宁兰市输气管道工程中的应用,证明了快开式盲孔施工方法比重复三遍焊头施工方法提高了工作效率,不仅减轻了工人的劳动强度,而且降低了成本,微观结构可以看出,不锈钢的裂纹源位于表面奥氏体带区域,不锈钢管的耐腐蚀性通常通过腐蚀速率(mm/a)进行评估,用于需要焊接的场合,较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至zui少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀,根据使用的经验来看,除机械失效外,不锈钢的腐蚀主要表现在:不锈钢的一种严重的腐蚀形式是局部腐蚀(亦即应力腐蚀开裂、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀pi劳以及缝隙腐蚀),应力腐蚀龟裂L。
热处理工艺改进
我国普通的中小型粉末冶金模具制造企业一般是购置退火状态的Cr12型钢材,进行调质处理(淬火+回火),随后进行机械加工。但是因为Cr12型钢是属于高碳、高铬的莱氏体钢,内部会分布大量的硬度较高的碳化物,如果碳化物分布不均匀,可能会导致模具在使用过程出现裂纹,拉毛甚至会出现模具变形导致失效的情况。所以,在模具的热处理过程中,改善碳化物分布非常重要。
1.淬火
Cr12钢含有极高量的C(2%-2.3%)和Cr(1 1%_1 3%),淬火后的组织是马氏体+残余奥氏体+粒状碳化物。现在模具加工普遍使用的淬火介质是油,加热温度是950-980。C,淬火后硬度为61-64HRC。适当的提高淬火温度,奥氏体中的碳、铬浓度提高,钢的淬透性变好,淬火后产生的马氏体的数量增多,材料的硬度提高。但在模具精加工或者工作过程中,表面硬度过高会引起开裂,一般精加工前模具表面硬度在58-60HRC为佳。所以可采用1060度油冷和在520度下保温3小时,二次回火,高淬、高回的工艺,在保诬硬度的同时可消除内应力。另外,采取快速加热淬火工艺,可在Cr12粉末冶金模具钢表面10-30 mm快速加热至980度,这样工件芯部温度低于淬火温度,经过油淬低温回火后,表面可以得到均匀细致的马氏体组织,硬度达62-64HRC,具有良好的耐磨性,芯部基体硬度为58-62HRC略微低于表面硬度,保证了一定的强韧性,寿命显著提高,压制毛坯4-5万件。如果快速淬火后对模具进行表面镀铬处理,镀层厚度控制在0.02 mm左右,反复一至三次电镀后,寿命可达到8万件以上。
Cr12MoV通常普遍用于制造精度要求较高、形状较为复杂、载荷比较重的模具。但是一般的淬火处理(1000-1020度油冷)后,模具在使用过程中很容易出现磨损、脆裂等现象。对Cr12MoV冷镦模具钢进行复合强韧化处理,在400-500度下预热30-50 min,可防止材料由于锻造加热时温度过高导致内外受热不均,或者是温度差过大造成的局部过烧。改变传统的高温淬火+低温回火工艺,采用高温淬火+高温回火后进行硫、碳、氮三元共渗的方法,在模具表面形成含S、C、N化合物层和C、N扩散层,测得表面硬度为980-1000 HV,基体硬度57-59 HRC,得刭的模具具有外硬内韧、高耐磨、抗擦伤咬死、抗疲劳腐蚀等优点,模具的寿命提高3-4倍。适当的降低共渗温度及淬火温度,工件变形量小,适用于对尺寸精度要求较高的工具、模具及高耐磨件。
其他方法包括:盐浴炉加热;使用代替油的合成淬火剂或水溶性淬火剂淬火等。
对于结构复杂,精度要求较高的模具,为避免产生应力集中和疲劳断裂,可采用复合等温淬火工艺,例如5CrMnMo锻模,与常规的淬火处理相比,经过复合等温淬火后模具的使用寿命可以提高1倍。同时,采用真空热处理技术,可显著减少热处理过程中杂质气氛对材料的影响,有效避免材料表面氧化脱碳,减少淬火变形,使材料硬度韧度分布均匀。模具材料在经过适当的真空热处理后使用寿命能提高30%以上。
2.回火
模具钢回火温度好根据淬火后残余奥氏体的量来决定,用来调整控制模具的尺寸精度,如果测量淬火后模具尺寸增大,可采用340-430度的加压回火;如果尺寸减小,可采用420-520度回火。热处理后需要渗氮处理的模具,淬火后回火温度选为570-580度,保证在渗氮处理时模具的变形量较小。
在模具热处理之前,增加一道去应力回火的工序,一般采用350-400度,6-12h出炉空冷,或者650~700 度,2-4h,炉冷到500度出炉的热处理工艺,可以减小模具在热处理时的变形量,保证模具的尺寸精度。不但可以有效地消除偏析碳化物网带,还可以消除粗加工后残余的应力,从而改善组织,降低材料硬度,以利于后期的精加工,提高了模具的制造精度和性,减少由于淬火开裂和畸变导致的模具失效等情况的发生。
另外,模具钢淬火之后可以进行深冷处理,在氮温度(-196度)介质中进行深冷处理,马氏体析出大量细小分散的碳化物,有效提高材料的韧性,延长模具使用寿命,模具的变形量小,尺寸稳定性高。例如,M16螺帽冲模经过-196度深冷处理和400度回火后,冲击韧性提高,寿命比常规热处理模具提高9-10倍。
模具表面处理
粉末冶金模具使用的环境具有特殊惟,需要具有较大的承受载荷的能力,较高的度,模具的表面硬度要求较高,且心部的韧性要好。模具表面强化处理可提高模具表面硬度、改善表面组织性能,是提高模具性能和延长使用寿命的重要途径。
1.PVD
PVD是一种重要的提高模具寿命的措施,是用物理的方法把氮化物、碳化物、高熔点金属、TiN化合物等气化成原子、分子或者离子直接沉积在模具基体表面,在表面形成一层高熔点、高硬度、高耐磨、抗腐蚀抗氧化能力很强的膜层。可以广泛应用于各类磨损、咬合、腐蚀、粘着、融合等而引起失效的工具、模具。其中,因磨损引起的失效的产品涂层后可提高寿命2-10倍以上。PVD技术进行模具表面处理时基体的受热温度较低,模具的变形较小,可以在各种模具材料上沉积致密、光滑、高精度的TiN、TiC镀层。工业上应用已经证明,粉末冶金模具通过PVD或者CVD处理的如TiN或者T沉淀陶瓷,有延长模具寿命的作用,寿命增加约10倍。
2.CVD
CVD法是用化学方法使反应气体在基体表面发生化学反应形成覆层的方法。CVD法涂层的反应温度高,在基体与涂层之间容易形成扩散层,结合力好,并且容易实现设备的大型化,生产扩大化,实现模具大量的生产。例如,利用中温CVD法、等离子体激发化学气相沉积(PCVD)在Cr12MoV钢和9SiCr钢模具上用CVD的沉积得到昀TiN化合物都是比较细密均匀的,镀层厚度大于3恤m,经生产试验验证,模具的寿命可以提高10倍左右。