热处理工艺对7Cr17MoV马氏体不锈钢组织性能的影响!

  7Cr17马氏体不锈钢因含碳量较高,可以在热处理以后达到较高的强度、硬度、耐磨性和冲击韧度,用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上,如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀。其中高Cr含量(11.5%~18%)是不锈钢耐腐蚀的重要原因,加入约1%Mo及0.1%V,可以增加7Cr17钢的耐磨性及耐蚀性,从而形成应用相当广泛的马氏体不锈钢7Cr17MoV,这类钢是在淬火、回火后使用的。与其类似的钢种有美国ASTM440A和日本SUS440A,主要用于制作高硬度、高耐磨性的中高档刀剪产品和医疗器械。鉴于国内对此类钢的热处理研究较少,为充分发挥7Cr17MoV马氏体不锈钢的特性,提高产品质量,本工作研究了热处理工艺参数对7Cr17MoV硬度、冲击韧度及组织性能的影响,为生产应用提供理论依据。

  试验用原材料为厚10mm的7Cr17MoV马氏体钢板,供货状态为750℃退火态,初始组织为铁素体+球状合金碳化物,硬度为220HB(约17HRC)。

  采用金相显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、冲击试验,观察和分析7Cr17MoV马氏体不锈钢在990~1110℃淬火+180~220℃回火的组织和性能变化。

  结果表明:淬火组织为残留奥氏体和碳化物分布于马氏体基体上。随淬火温度的升高,残留奥氏体含量和马氏体过饱和度增加,针状马氏体组织变粗,1080℃淬火硬度升高到最大值62.5HRC。冲击试验结果表明:随回火温度逐渐升高,试样硬度有部分下降,但韧性显著提高,200~220℃时韧性最差,达到19J/cm2。综合硬度和韧性考虑,最佳热处理工艺为1080℃淬火+180~220℃回火。盐雾试验结果表明:1080℃淬火+220℃回火后腐蚀率小于4%,符合使用要求。