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174热处理工艺
17-4热处理工艺
标准:
GB/T1220-1992
•特性及应用:
0Cr17Ni4Cu4Nb是由铜、铌/钶构成的沉淀、硬化、马氏体不锈钢。
0Cr17Ni4Cu4Nb有较高的强度、耐蚀性、抗氧化性,0Cr17Ni4Cu4Nb这个等级具有高
强度、硬度(高达300C/572T)和抗腐蚀等特性。
经过热处理后,产品的机械性能更加完善,可以达到高达1100-1300MPa(160-190ksi)的耐压强度。
这个等
级不能用于高于300C(572T)或非常低的温度下,它对大气及稀释酸或盐都具有良好的抗腐蚀能力,它的抗腐蚀能力与304和430—样。
•应用领域:
1.海上平台、直升机甲板、其他平台
2.食品工业
3.纸浆及造纸业
4.航天(涡轮机叶片)
5.机械部件
6.核废物桶
•化学成分:
0Cr17Ni4Cu4Nb化学成分:
CSiMnPSNiCrMoCuNb其他
<0.07<1.00<1.00<0.035<0.03(-5300015.5-17.5-3.00-5.000.15-0.45-
美国ASTMS17400,AISI630,UNS630化学成分
CSiMnPSNiCrMoCuNb其他
<0.07<1.00<1.00<0.040<0.0305300015.5-17.5-3.00-5.000.15-0.45-
日本SUS630化学成分
CSiMnPSNiCrMoCuNb+Tao其他
<0.07<1.00<1.00<0.040<0.0305300015.5-17.5-3.00-5.000.15-0.45-
欧洲X5CrNiCuNb16-4化学成分
CSiMnPSNiCrMoCuNb+Tao其他
<0.07<1.00<1.00<0.040<0.0305300015.5-17.5-3.00-5.000.15-0.45-
•力学性能:
抗拉强度 480C时效,A1310;550C时效,A1060;580C时效,A1000;620C时效,A930 条件屈服强度 480C时效,A1180;550C时效,A1000;580C时效,A865;620C时效,A725 伸长率85%): 480C时效,A10;55C时效,A12;580C时效,A13;620C时效,A16 断面收缩率9%): 480C时效,A40;550C时效,A45;58C时效,A45;620C时效,A50 硬度: 固溶,<363HB和<38HRC;480C时效,A375HB和A40HRC;550C时效,A331HB和A35HRC;580C时效,A302HB和A31HRC;620C时效,A277HB和 A28HRC •热处理规范及金相组织: 热处理规范: 1)固溶1020〜1060C快冷;2)480C时效,经固溶处理后,470-490C空冷;3)550C时效,经固溶处理后,540〜560C空冷;4)580C时效,经固溶处理 后,570〜590C空冷;5)620C时效,经固溶处理后,610〜630C空冷。 金相组织: 组织特征为沉淀硬化型。 •交货状态: 一般以热处理状态交货,其热处理种类在合同中注明;未注明者,按不热处理状态交货。 0Cr17Ni4Cu4Nb的室温力学性能表 热处理制度 obMPa osMPa e5% 0% 硬度HRC 附注 1040oC水冷或空冷(A状态) HBC363 (1) 0Cr17Ni4Cu4Nb的室温力学性能表 热处理制度 obMPa osMPa e5% 0% 硬度HRC 附注 1040oC水冷或空冷,480oC回火4h空冷(H900) >1314 >1177 >10 >40 >40 (1)1 1040oC水冷或空冷,495oC回火4h空冷(H925) >1177 >1070 >10 >44 >38 (1) 1040oC水冷或空冷,550oC回火4h空冷(H1025) >1070 >1000 >12 >45 >35 (1) 1040oC水冷或空冷,580oC回火4h空冷(H1075) >1000 >863 >13 >45 >31 (1) 1040oC水冷或空冷,620oC回火4h空冷(H1150) >932 >725 >16 >50 >28 (1) 1040oC水冷(A状态) 1030 755 12 45 HB363 (2) 1040oC水冷,480oC回火4h空冷(H900) 1373 1275 14 50 44 (2) 1040oC水冷,495oC回火4h空冷(H925) 1304 1207 14 54 42 (2)1 1040oC水冷,550oC回火4h空冷(H1025) 1167 1138 15 56 38 ⑵ 1040oC水冷,580oC回火4h空冷(H1075) 1138 1030 16 58 36 (2) 1040oC水冷,620oC回火4h空冷(H1150) 1000 862 19 60 33 (2) 注: ⑴——摘自GB1220 (2)------实际检验值 0Cr17Ni4Cu4Nb的耐蚀性能[腐蚀速率g/(m2h)] 介质条件 5%H2SO4沸腾8h 10%H2SO4沸腾48h 40%HNO3沸腾8h 10%HCI、沸腾8h 80%CH3COOH沸腾8h 退火态 178、178 4.58、4.69 0.25、0.28 0.51、0.50 0.83、0.79 时效态 431、427 6.30、6.27 0.31、0.21 0.50、0.49 0.10、0.15 工艺性能: 0Cr17Ni4Cu4Nb钢一般不进行冷加工。 热加工温度为1000~1170C。 对大于76mm或形状复杂的部件,热加工后应及时回炉加热到原热加工的温度,随后缓慢冷却。 0Cr17Ni4Cu4Nb钢的热处理制度如下: 0Cr17Ni4Cu4Nb钢可用任何焊接不锈钢的方法焊接。 在固溶,时效或过时效状态都可焊接。 焊前不需要预热,当要求焊缝强度为时效后强度的90%时,则焊 后需要重新固溶和时效处理。 此钢也可进行钎焊,适宜的钎焊温度为此钢的固溶处理温度。 物理性能: 密度: 7780kg/m2 线膨胀系数: (H900热处理态) 20~100°C时,0.0000108/K;20~200°C时,0.00001016/K;20~300°C时,0.00001136/K 热导率: 弹性模量: 20°C时,191000MPa;100°C时,191000MPa;320°C时,181000MPa 0Cr17Ni7AI钢常见的热处理工艺有哪些? 0Cr17Ni7AI钢常见的热处理工艺 热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点 固溶处理 加热1050C,保温,水冷或空冷 W229HBS Cr、Ni、Al、Cu、Si、Mn元素溶入奥氏体中,冷却后得到奥氏体+少量铁素体组织,为时效析出做好组织准备 二次时效处理 二次时效: 加热760C,保温.5h,空冷 加热保温时碳化物从奥氏体中析出,提升马氏体相变点,冷 却时奥氏体转变为马氏体 二次时效: 加热560C,保温1.5h,空冷 43HRC 加热保温时从马氏体及残余奥氏体上析出金属间化合物,产 生沉淀强化 时效处理+冷处理+时 效处理 一次时效: 加热950C,保温1.5h,空冷 加热保温时碳化物从奥氏体中析出,提升马氏体相变点,冷 却时奥氏体转变为马氏体 冷处理: 冷却温度-73C,保温8h,空冷 因Mf点为-80C左右,经冷处理大量奥氏体转变为马氏体 二次时效: 加热510C,保温1h,空冷 48HRC 加热保温时从马氏体及残余奥氏体上析出金属间化合物,产 生沉淀强化 气体氮化 氮化温度510~520C,保温48h,炉奢194~490Pa,氨气 流量0.4m3/h,空冷或油冷 966HV 提高表面疲劳强度、硬度、耐磨性、耐蚀性及耐热性 0Cr17Ni4Cu4Nb钢常见的热处理工艺 0Cr17Ni4Cu4Nb钢常见的热处理工艺 热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点 退火 加热820~840C,保温,炉冷至500C以下出炉空冷 28〜30HRC 软化组织,降低硬度 去应力退火 加热720~740C,保温,炉冷或空冷 28〜32HRC 固溶处理 加热1040C,保温,油冷 28~30HrC Cr、Ni、Cu、Nb元素溶入奥氏体中,冷却后得到马氏体组 织,为时效析出做好组织准备 加热1040C,保温,水冷 32~35HRC 时效处理 加热480C,保温4h,空冷 40HRC 从马氏体基体组织中析出金属间化合物,产生沉淀强化 气体氮化 氮化温度510~520C,保温48h,炉奢294~490Pa,氨气 流量0.4m3/h,空冷或油冷 966HV 提高表面疲劳强度、硬度、耐磨性、耐蚀性与耐热性 沉淀硬化马氏体不锈钢的焊接特点 表1是沉淀硬化马体不锈钢的化学成分。 这类钢在高温下是奥氏体组织,因其Ms点高,Mf点亦在室温以上。 以17-4PH钢为侧。 经过1020〜1060C 固溶处理后,形成马氏体组织,再经时效处理(470-630C),在马氏体组织中固溶度小的CuNbMoAl、Ti等发生碳化物析出和强化作用,其屈服强度可达 到1171MPa 表1典型沉淀硬化马氏体不错钢的化举成分 钢种 C Mn Si Cr Ni Cu Ti Nb+Ta 17-4PH 0.07 1.00 1.00 15.5-17.5 3.0-4.0 3.0-4.0 0.15-0.45 15-5PH 0.07 1.00 1.00 14.0-5.5 3.5-5.5 2.5-4.5 0.15-0.45 13-8MO 0.05 0.10 0.10 12.25-13.25 7.5-8.5 Al: 0.90-1.35 Mo2.0-2.5 AM362 0.05 0.50 0.30 14.0-15.0 6.0-7.0 0.55-0.90 AM363 0.05 0.30 0.15 11.0-12.0 4.0-5.0 0.30-0.60 custom455 12 9 2 表2典型沉淀硬化马氏体不锈钢的力学性能 钢种 处理工艺 形状 b2/Mpa b0.2/Mpa 5/% 硬度 17-4PH H-900 板材或带材 1171 1308 5 40-48 17-4PH H-1250 板材或带材 998 1067 5 35-43 15-5PH AH-900 板材或带材 1096 1309 10 HB388-488 13-8MO SRH 棒材或带材 1372 1548 11-18 AM362 AH-900 薄板 1205 1240 10 AM363 AH-900 薄板 812 853 11.5 马氏体沉淀硬化不锈铜碳含量低(<0.07%C),淬硬倾向不大,具有良好的焊接性。 采用焊条手工焊、惰性气体保护焊,一般均不需要预热和后热。 在进行厚板和拘束度太的结构焊接时可采取100〜150C的预热。 17-4PH钢焊接时,在加热阶段热影响区马氏体转变为奥氏体,冷却时在150C以下,又转变为舍有少量铁素体的马氏体组织(硬度Rc32)再经时效处理,析出含Cu的析出相,使热影响区显著强化(Rc44)。 沉淀硬化马氏体不锈钢的焊接材料,在设计要求焊缝性能要与母材相当时,应选用与母材同质的焊材,如表3中17-4PH的配套焊材。 如果并不需要 焊缝性能与母材相当,可采用奥氏体不锈钢焊材(308L、347L),或者采用镍合金焊材(lncone182填充焊丝)。 表3沉淀硬化不错钢的焊接材料 钢种 焊接材料 焊接工艺方法 17-4PH E0-Cr16-Ni5-Mo-Cu4-Nb低碳焊条 ER63Q0-Cr16-Ni5-Mo-Cu4-Nb气保焊丝 焊条电弧焊气保焊 15-5PH E0-Cr16-Ni5-MoCu4-Nb低碳焊条 ER63Q0-Cr16-Ni5-Mo-Cu4-Nb气保焊丝 焊条电弧焊气保焊 FV520 FV520-1: Cr14-Ni5-Mo1.5-Cu-1.5-Nb0.3低碳焊条 MET-COREFV520Cr14-Ni5-Mo1.5-Cu-1.5-Nb0.3焊丝 焊条电弧焊气保焊 不锈钢焊条 牌号 标准型号GB/T 983AWS A5.4 主要特点及用途 383-15 E383-15(E383-15 ) 低氢型药皮超低碳、高铬镍钼焊条。 焊缝中硫、磷含量极低,抗热裂性好。 可在硫酸、磷酸介质中应用。 383-16 E383-16(E383-16) 钛钙型药皮超低碳、高铬镍钼焊条。 焊缝中硫、磷含量极低,抗热裂性好。 可在硫酸、磷酸介质中应用。 A102 E308-16(E308-16) 钛钙型药皮0Cr19Ni10型焊条。 有良好的力学性 能及抗晶间腐蚀性能。 交直流两用。 用于工作温度低于300C的0Cr19Ni19Ni9、0Cr19Ni11Ti等同类型不锈钢结构的焊接。 A102A E308-17(E308-17) 钛酸型药皮0Cr19Ni10型焊条。 具有耐发红、熔化速度快和优良操作性能,良好的力学性能及抗晶间腐蚀性能。 直流反接,全位置焊接。 用途同 A102 A107 E308-15(E308-15) 低氢型药皮0Cr19Ni10型焊条。 具有良好的力学性能及抗晶间腐蚀性能。 抗裂性化优于A002焊条。 直流反接,全位置焊接。 用途同A102焊条。 也可焊一些可焊性较差钢种以及堆焊不锈钢表面层。 A132 E347-16(E347-16) 钛钙型药皮0Cr19Ni10Nb型焊条。 具有良好的抗晶间腐蚀性能。 交直流两用,操作工艺性能极佳。 用于焊接重要的0Cr19Ni11Ti低碳耐腐蚀含钛稳定不锈钢。 A137 E347-15(E347-15) 低氢型药皮0Cr19Ni10Nb型焊条。 具有良好的抗晶间腐蚀性能。 抗裂性优于A132焊条。 直流反接,全位置焊接。 用途同A132。 A142 —— 钛钙型药皮Cr20Ni10Mn6型焊条。 具有良好的工艺性能、力学性能和抗裂性能,可交直流两用,用于高强钢、高锰钢及异种钢接头的焊接。 用于高锰钢与碳素钢的异种钢焊接,以及 0Cr20Ni10Mn6不锈钢结构的焊接。 19-9-6 —— 钛钙型药皮0Cr20Ni10Mn6型焊条。 具有良好的工艺性能、力学性能和抗裂性能,可交直流两用。 用于高强钢、高锰钢及异种钢接头的焊接。 A146 —— 低氢型药皮Cr20Ni10Mn6型焊条。 熔敷金属具有良好的力学性能,交直流两用,全位置焊接。 用于同类钢及异种钢焊接,也可在碳钢上直接堆焊以达到耐蚀或耐磨的目的。 A172 E307-16(E316-16) 钛钙型药皮Cr20Ni10Mn4M(型焊条。 抗裂性能优良,交直流两用,全位置焊接。 用于高锰钢及异种钢的焊接。 也可用于耐冲击腐蚀钢和过渡层的堆焊。 S202 E316-16(E316-16) 钛钙型药皮0Cr18Ni12Mo2型焊条。 耐蚀、耐热及抗裂性能好,对抗氯离子点蚀有好处。 交直流两用,全位置焊接。 用于在有机和无机酸(非氧化性酸)介质中工作的同类不锈钢及异种钢的焊接。 也可用于核电二级设备中铬镍奥氏体不锈钢管道和容器的焊接。 A207 E316-15(E316-15) 低氢型药皮0Cr18Ni12Mo2型焊条。 耐蚀、耐热及抗裂性能好,特别对抗氯离子点蚀有好处。 直流反接,全位置焊接。 用于同类型不锈钢及异种 钢的焊接。 也可用于焊后不进行热处理的高铬不锈钢(如Cr13、Cr17等)的焊接。 A212 E318-16(E318-16) 钛钙型药皮0Cr18Ni12Mo2Nb型焊条。 焊缝金属 较之A202A207有更好的抗晶间腐蚀性能。 直流反接,全位置焊接。 用于重要的0Cr18Ni12Mo 00Cr17Ni14Mo2等不锈钢的焊接。 不锈钢焊条 牌号 际准型号 GB/T983 AWSA5.4 主要特点及用途 G202 E410-16 (E410-16) 钛钙型药皮Cr13型焊条。 交直流两用。 用于0Cr13、1Cr13不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 G207 E410-15 (E410-15) 低氢型药皮Cr13型焊条。 直流反接,全位置焊接。 用于0Cr13、1Cr13不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 G217 E410-15 (E410-15) 低氢型药皮Cr13型焊条。 直流反接,短弧操作,全位置焊接。 焊接前须预热,焊后须回火。 用于0Cr13、1Cr13、2Cr13不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 G242 钛钙型药皮0Cr13Ni4Mo型焊条。 交直流两用。 用于同类型不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 G247 低氢型药皮0Cr13Ni4Mo型焊条。 直流反接。 用于同类型不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 抗裂性能优于G242焊条。 G257 低氢型药皮0Cr13Ni5Mo型焊条。 直流反接。 用于同类型不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 13/5 低氢型药皮0Cr13Ni5Mo型焊条。 直流反接。 可全位置焊接。 用于水轮机转轮、导叶等马氏体不锈钢同材质焊接及焊补,也可用于同类泵体、阀门的焊补。 G267 低氢型药皮0Cr13Ni6Mo型焊条。 直流反接。 用于同类型不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 G302 钛钙型药皮Cr17型焊条。 交直流两用。 用于同类型不锈钢的焊接。 G307 低氢型药皮Cr17型焊条。 直流反接。 可全位置焊接。 用于同类型不锈钢的焊接。 16/5 低氢型药皮0Cr13Ni5Mo型焊条。 直流反接。 可全位置焊接。 用于水轮机转轮、导叶等马氏体不锈钢同材质焊接 及补焊。 17-4PH E630-15 (E630-15) 低氢型药皮0Cr17Ni5Mo型焊条。 直流反接。 可全位置焊接。 用于水轮机转轮马氏体不锈钢耐气蚀、腐蚀部位的堆焊与补焊。 17-4 钛钙型药皮00Cr17Ni5Mo高强不锈钢焊条。 工艺性能良好,电弧稳定,脱渣容易,飞溅小。 用于17-4压缩机叶轮的焊接。 G357 碱性低氢型焊条。 用于水轮机转轮、泵体等马氏体不锈钢焊接。 G357M 碱性低氢型焊条。 用于水轮机转轮、泵体等马氏体不锈钢焊接。 G367 碱性低氢型焊条。 用于水轮机转轮、泵体等马氏体不锈钢焊接。 G367M 低氢型药皮0Cr16Ni6Mo型焊条。 用于同类型不锈钢结构的焊接,也可用于耐蚀、耐磨堆焊。 M520B 钛钙型药皮CrNiMoNb马氏体时效钢焊条。 直流反接。 用于F.V520B压缩机叶片轮的焊接,也可用于焊接Cr17Ni4和17-4PH钢焊补。 G200 钛钙型药皮00Cr13超低碳焊条。 采用直流反接。 焊接工艺性能良好。 用于压缩机叶轮*12Cr13角焊缝,也可用于汽轮机叶片等焊接及耐磨、耐蚀表面堆焊。 M-831A 超低碳、超低氢碱性药皮00Cr17Ni6Mo不锈钢焊接。 焊缝金属具有马氏一奥氏体一铁塑体三相组织,具有高的强度、塑性和韧性及硬度,优良的耐磨损、耐气蚀性能。 直流反接,可全位置焊接。 用于大型水轮机传动部件0Cr13Ni5Mo0Cr16NiMo钢焊接 M-837A 超低碳、超低氢碱性药皮00Cr16Ni5Mo不锈钢焊接。 焊缝金属具有马氏一奥氏体一铁塑体三相组织,具有优良的耐磨损、耐气蚀性能。 直流反接,可全位置焊接。 用于大型水轮机0Cr16NiMo钢焊接。 焊态H医230 M-837A-1 超低碳、超低氢碱性药皮00Cr13Ni5Mo不锈钢焊接。 焊缝金属具有高的强度,塑性和韧性,优良的耐磨损、耐气蚀性能。 直流反接,可全位置焊接。 用于大型水轮机00Cr13Ni4Mo,00Cr13Ni5Mo,00Cr16NiMo钢焊接。 焊态H医230 M837A 超低碳、超低氢碱性药皮00Cr16Ni5Mo不锈钢焊接。 焊缝金属具有马氏一奥氏体一铁塑体三相组织,具有优良的耐磨损、耐气蚀性能。 直流反接,可全位 置焊接。 用于大型水轮机0Cr16NiMo钢焊接和焊补。 焊态 H医230 M-837-1 超低碳、超低氢碱性药皮00Cr13Ni5Mo不锈钢焊接。 焊缝金属具有高的强度,塑性和韧性,优良的耐磨损、耐气蚀性能。 直流反接,可全位置焊接。 用于大型水轮机00Cr13Ni4Mo,00Cr13Ni5Mo,00Cr16NiMo钢铸件焊补和同材质堆焊。 焊态 H医200 不锈钢焊条 牌号 标准型 号GB/T 983AWS A5.4 主要特点及用途 A002 E308L-16 (E308L-16) 钛钙型药皮00Cr19Ni10型焊条.抗晶间腐蚀性能良好.交直流两用•用于焊接同类型不锈钢以及0Cr19Ni11Ti不锈钢结构. A002A E308L-17 (E308L-17) 钛酸型药皮00Cr19Ni10型焊条.具有耐发红、飞溅小、熔化速度快、引弧及再引弧性好。 脱渣容易、成型美观等特点。 交直流两用。 用于焊接同类型及0Cr19Ni11Ti不锈钢结构。 A002Nb —— 钛钙型药皮00Cr20Ni10Nb型焊条。 具有很好的抗晶间腐蚀性能,交直流两用,工艺性能良好。 用于焊接重要的超低碳耐腐蚀含铌及含钛稳定不锈钢结构。 347L E347-15 (E347L-15) 钛钙型药皮00Cr20Ni10Nb型焊条。 焊接工艺性良好,适合于水平和横焊位置焊接。 直流反接。 用于在Cr-Mo耐热钢上不锈钢耐蚀层的堆焊与焊补,如加氢反应器筒体内壁。 封头、环缝及管板等。 A022
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