[發明專利]一種馬氏體熱強鋼及其晶粒顯示方法

有效

• 申請號: 201611185488.5
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106756606B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 王立民;楊鋼;劉正東;包漢生;梁永存;何西扣;趙吉慶;李權;程杰鋒;唐廣波
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/48;C22C38/04;C22C38/02;G01N1/32;G01N15/02;C23F1/28;C21D6/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

一種馬氏體熱強鋼及其晶粒顯示方法，屬于金屬材料微技術領域。該鋼的化學成分組成重量百分比為：C：0.05～0.15％，Si：≤0.7％，Mn：≤0.8％，P：≤0.020％，S：≤0.020％，Cr：13.0～15.0％，Ni：4.0～4.5％，Mo：2.0～2.5％，W：3.0～4.0％，Nb：0.15～0.35％，N：0.30～0.35％，其余為Fe和不可避免的雜質。首先從淬火后的工件上切取圓柱試樣，Ф15mm×15mm。將試樣放入熱處理爐中，700～720℃加熱30～40分鐘，然后放入水中冷卻。晶粒度試樣分別在200目、500目、800目和1000目的金相砂紙上打磨后，在金相拋光機上拋光，觀察試樣表面，待試樣表面無肉眼可見劃痕以及缺陷后，進行腐蝕。優點在于，可以解決檢測馬氏體熱強鋼晶粒度時晶界不顯現的問題，腐蝕時具有不用加熱腐蝕液，操作簡單，易于掌握。

技術領域

本發明屬于金屬材料微技術領域，特別是涉及一種馬氏體熱強鋼及其晶粒顯示方法，主要適用于冶金、機械、能源、航空、航天、化工等領域。

背景技術

馬氏體熱強鋼是熱強鋼中重要的一類，而熱強鋼又是耐熱鋼中重要的一類。耐熱鋼按照性能和用途可以分為熱強鋼、氣門鋼和抗氧化鋼(又叫抗氧化不起皮鋼)。氣門鋼又叫氣閥鋼，主要直指用于制造內燃機進、排氣門的鋼種。這類鋼由于工作在高溫以及具有腐蝕性氣氛的工作環境下，因此要求這類鋼具有良好的高溫強度、高溫硬度、抗蠕變性能以及抗煙氣腐蝕能力。氣門鋼包括馬氏體氣門鋼、奧氏體氣門鋼以及氣門合金等，常見的牌號有4Cr9Si2Mo、4Cr9Si3、21-4N、23-8N、Nimonic 80A以及Inconel 751等。抗氧化鋼是指工作在高溫下，通常為1000～1200℃，具有良好抗氧化性的鋼種。這類鋼工作時受力較小，但對抗氧化性要求較高，通常用于制造工業爐爐底板、吊掛、熱處理爐內構件、爐子傳送帶等零件，常見的牌號有1Cr25Ni20、1Cr25Ni20Si2等。熱強鋼是指工作在高溫下，通常為450～700℃，且具有良好的高溫強度、高溫持久和蠕變性能，這類鋼通常用來制造發動機葉片、軸類、機匣，汽輪機、燃氣輪機的轉子、葉片，鍋爐的過熱器、再熱器、高溫下工作的螺栓和彈簧以及石油加氫反應器。熱強鋼按組織可以分為珠光體型熱強鋼、鐵素體型熱強鋼、馬氏體型熱強鋼、奧氏體型熱強鋼以及沉淀析出強化型熱強鋼。珠光體型熱強鋼最初是由低碳鋼中加入了提高熱強性的合金元鉬后而形成的，在低碳鋼中加入0.5％的鉬，可以使鋼的熱強性明顯提高，隨后便在蒸汽鍋爐上得到廣泛應用。在鉬鋼的基礎上添加鉻形成了鉻鉬型熱強鋼。到了二十世紀60年代，國內外研制出了多種多元低合金熱強鋼，其工作溫度可達600～620℃，可用于制造鍋爐的過熱器和再熱器。在熱強鋼中使用范圍最廣的是中高合金的馬氏體型熱強鋼，這種熱強鋼是和不銹鋼同時發展起來的。12％Cr型馬氏體熱強鋼是熱強中比較重要的一類，由于其具有優良的綜合力學性能、較好的熱強性、耐蝕性和振動衰減性，被廣泛用來制造汽缸密封環、高溫螺栓、轉子和鍋爐過熱器、再熱器管、燃氣輪機渦輪盤、葉片、壓縮機以及航空發動機壓氣機葉片、輪盤、低壓軸、機匣等零部件。