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5Cr15MoV馬氏體不銹鋼（高檔刀具用鋼化學(xué)成分）球化退火等溫及緩冷中碳化物行為變化
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時間：2015-04-03
5Cr15MoV鋼是近年來不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)為提高刀具硬度及耐磨性研發(fā)出的高檔刀具用鋼，它是以中國高碳高鉻并添加微量合金元素的馬氏體不銹鋼，較傳統(tǒng)的Cr13系不銹鋼其碳含量有所提高，而較7Cr17、9Cr18不銹鋼其碳含量和鉻含量均有所降低。
???5Cr15MoV鋼是近年來不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)為提高刀具硬度及耐磨性研發(fā)出的高檔刀具用鋼，它是以中國高碳高鉻并添加微量合金元素的馬氏體不銹鋼，較傳統(tǒng)的Cr13系不銹鋼其碳含量有所提高，而較7Cr17、9Cr18不銹鋼其碳含量和鉻含量均有所降低。
熱軋態(tài)5Cr15MoV鋼室溫下具有馬氏體組織，雖然強度高，但韌性差，因此對其進(jìn)行球化退火，使鋼中碳化物球化是保證后續(xù)加工性能及成品質(zhì)量的必要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。為此，研究人員以熱軋5Cr15MoV鋼為研究對象，探索球化退火等溫及緩冷過程中碳化物行為變化，并結(jié)合經(jīng)典Ostwald熟化理論，得到5Cr15MoV鋼在緩冷過程中易粗化碳化物的類型。
試驗材料采用5Cr15MoV熱軋帶鋼，實驗材料的成分列于表1。試驗材料的Ac1點溫度為820～830℃。
表1??5Cr15MoV鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
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C
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Cr
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Mo
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V
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Si
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Mn
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P
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S
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Fe
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0.45～0.55
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14.0～16.0
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0.50～
0.80
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0.10～0.20
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≤
1.0
|
≤1.0
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≤0.035
|
≤0.030
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余量
|
?
等溫處理實驗加熱裝置選用具有升溫及等溫功能的SRJX-4-13箱式電阻爐，加熱爐初始溫度850℃。等溫方式如下：規(guī)定試樣從室溫下被置于加熱爐中時刻為0min，等溫時間分別設(shè)為0、2、10、15、30和60min，試樣等溫過程結(jié)束后均立即采用水淬處理。等溫后試樣的顯微結(jié)構(gòu)觀察在Zeiss?EVO?18型掃描電子顯微鏡上進(jìn)行。顯微組織試樣由5Cr15MoV熱軋帶鋼線切割得到，尺寸均為15mm×10mm×4mm，經(jīng)等溫處理后，進(jìn)行研磨、拋光、室溫下在氯化鐵+鹽酸+酒精配制成的侵蝕液中侵蝕。
緩冷處理前試樣為等溫60min后立即水淬所得試樣，緩冷處理后試樣為等溫60min后在爐內(nèi)進(jìn)行1～2℃/min緩慢冷卻所得試樣，緩冷處理前后的試樣經(jīng)研磨、拋光，室溫下在氫氟酸+硝酸水溶液中侵蝕。利用化學(xué)相分析方法及JEM-100CX?Ⅱ型透射電子顯微鏡上的選區(qū)電子衍射分析方法完成對球化退火后鋼中碳化物類型的標(biāo)定。透射電鏡薄膜試樣由線切割得到的直徑0.3mm薄片先經(jīng)機械減薄，然后在高氯酸酒精溶液中進(jìn)行雙噴電解減薄。
結(jié)果表明：5Cr15MoV鋼球化退火顯微組織變化可分為等溫及緩冷兩個階段，等溫階段完成細(xì)薄滲碳體片層的析出及溶斷過程，緩慢冷卻階段則完成球狀碳化物顆粒的成核、聚集及長大過程。TEM選區(qū)電子衍射分析表明，5Cr15MoV鋼中易粗化的碳化物為M23C6，細(xì)小彌散的碳化物為MC。碳化物顆粒粗化動力學(xué)的計算結(jié)果也表明富Cr的M23C6在緩冷中更易粗化，與實驗結(jié)果一致。
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