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6Cr21Mn10MoVNbN耐熱閥門合金奧氏體高溫固溶時效強化鋼化學成分
6Cr21Mn10MoVNbN鋼化學成分(%):0.62C,20.72Cr,10.22Mn,0.025P,0.010S,0.093Si,0.48N,1.03Mo,1.07Nb,0.88V,其余Fe。
奧氏體耐熱鋼比馬氏體耐熱鋼具有更多的合金元素,其在常溫下的狀態(tài)為奧氏體,其通過固溶+時效或直接進行時效處理,以達到強化鋼的目的,來滿足氣門的工作需要。常見的材料有以下幾種:4Cr14Ni14WZMo、ZCrZINi12N、SCrZIMh8NiZN、SCr21NIngNi4N、5C21NIngNi4NbWZN、6Cr21Mn10MoVNbN、3Cr23Ni8Mri3N等,固溶等,固溶后的晶粒度為4~10級,組織為奧氏體+碳化物,硬度《36HRC;時效后的硬度在26~45HRC,層狀析出物(15%,組織為奧氏體+析出物+碳化物,表面無裂紋,其余與合金結(jié)構(gòu)鋼的要求是一致的。
6Cr21Mn10MoVNbN是一種用于重型發(fā)動機的新型合金??蒲腥藛T采用熱模擬、金相法、X射線衍射與理論分析,對合金在高溫下的變形特性作了研究。通過引入內(nèi)部可變參數(shù),在FCC材料用Zerrilli-Armstrong方程的基礎(chǔ)上,為該合金應(yīng)力/應(yīng)變曲線的動力學計算建立起基本方程式。方程計算所得的數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)十分吻合。
研究發(fā)現(xiàn),該合金的顯微組織與溫度和應(yīng)變率密切相關(guān)。當合金在850℃發(fā)生變形時,Cr23C6從基體中析出。應(yīng)變率越低,從基體中析出的Cr23C6越多。與此同時,Cr23C6的量也隨著溫度的升高而減少。在從850升到1050℃期間,合金中NbN的量隨著溫度的升高而增加,在1050℃時達到峰值。當溫度達到1150℃時,NbN的量開始減少。在這一溫度時,合金中尤其是分布在晶界位置的碳化物與氮化物開始大量溶入基體。微裂紋容易沿合金晶界發(fā)生擴展。
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