158Cr12MoV(1Cr12MoV)不銹鋼是碳質量分數高達1.45%~1.70%的馬氏體不銹耐(nai)熱鋼,鋼中加入Mo、V,Mo能減輕碳化物偏析并提高淬透性,V能細化晶粒,增加韌性。該鋼具有高淬透性,斷面在400mm以下可以完全淬透,在300~400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性,淬火時體積變化量小,又有高的耐磨性和良好的綜合性能,所以可以制造斷面大、形狀復雜、經常承受較大沖擊的各種模具,并可作為航空用不銹耐熱鋼棒材。
一、化學成分
158Cr12MoV(1Cr12MoV)不銹鋼的(de)化(hua)學成分(fen)見表4-124。
二、臨界點
Ac1≈810℃、Ac3≈1200℃、Ar1≈760℃、Ms≈185℃。
三、熱加工
158Cr12MoV(1Cr12MoV)不銹鋼鍛造工藝規范(fan)見表4-125。
由(you)于158Cr12MoV(1Cr12MoV)鋼屬于萊氏(shi)體鋼,鋼中碳化物偏析(xi)。為(wei)了改善碳化物的(de)不(bu)均(jun)勻(yun),在(zai)加工(gong)前必須鍛(duan)(duan)造(zao)或(huo)改鍛(duan)(duan),鍛(duan)(duan)造(zao)實際操作時(shi)一定要(yao)嚴格執行鍛(duan)(duan)造(zao)工(gong)藝規(gui)范,其關鍵(jian)在(zai)于毛坯加熱(re)(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)及保溫(wen)時(shi)間。溫(wen)度(du)(du)低、時(shi)間短(duan)、透燒不(bu)足或(huo)變(bian)形抗力(li)太大,會產(chan)生鍛(duan)(duan)件(jian)內(nei)裂(lie)(lie)或(huo)裂(lie)(lie)紋;而加熱(re)(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)過(guo)(guo)(guo)高,會使毛坯過(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)(re)(re)或(huo)過(guo)(guo)(guo)燒,導致鍛(duan)(duan)打碎裂(lie)(lie)而報廢;保溫(wen)時(shi)間長,會造(zao)成晶粒長大及表(biao)面嚴重脫碳。加熱(re)(re)(re)(re)時(shi)要(yao)先預熱(re)(re)(re)(re),再逐漸升溫(wen),注意(yi)工(gong)件(jian)放(fang)置的(de)位置要(yao)適當,且應注意(yi)翻料,以(yi)便均(jun)勻(yun)加熱(re)(re)(re)(re)。
鍛打(da)時堅持多向鐓拔(ba),反復鐓粗、拔(ba)長(chang),將網(wang)狀碳化物和共晶(jing)碳化物打(da)碎,消(xiao)除碳化物的不均勻性。鍛后應注(zhu)意緩冷(leng)并及時退(tui)火。
四、預備熱處理
預備熱(re)處理的過(guo)程(cheng)如(ru)下:
1. 鍛后一(yi)般(ban)退火(huo):加熱(re)溫度為850~870℃,保溫4~5h,爐(lu)冷至(zhi)500℃以下出爐(lu)空(kong)冷,退火(huo)后硬度≤229HBW,組(zu)織(zhi)為粒狀珠光體+碳(tan)化物。
2. 鍛后(hou)等溫(wen)退(tui)火:加(jia)熱溫(wen)度為850~870℃,保溫(wen)1~2h;爐(lu)冷(leng)至720~750℃,保溫(wen)3~4h,爐(lu)冷(leng)至550℃以(yi)下出爐(lu)空冷(leng)。退(tui)火后(hou)硬度為207~255HBW,組(zu)織為細珠光體+碳(tan)化物。
3. 高溫(wen)(wen)回火:加熱(re)溫(wen)(wen)度為760~790℃,保溫(wen)(wen)2~3h,爐冷(leng)或(huo)空冷(leng),硬度為207~255HBW。
五、淬火及回火
具體分述(shu)如下:
1. 推薦(jian)淬火規范見表4-126。
2. 回(hui)火(huo)規范見(jian)表4-127,不同(tong)回(hui)火(huo)溫度與硬度的關系見(jian)表4-128。
3. 不(bu)同(tong)加熱和冷卻條(tiao)件下(xia)的硬度與淬火溫度的關系見表4-129。
4. 等(deng)溫淬(cui)火
1030℃加熱保溫(wen)后,在250~280℃溫(wen)度下(xia)的硝鹽中(zhong)等溫(wen)一段時間后空(kong)冷,可(ke)以獲得下(xia)貝氏體+馬氏體+殘(can)留奧氏體+碳化(hua)物的混合組織,然后再經過適當溫(wen)度回火(huo),即可(ke)獲得滿意的性(xing)能。等溫(wen)淬火(huo)的最大優點,就在于(yu)不(bu)降低工(gong)件強度的同(tong)時,能大幅(fu)度提高模具(ju)的韌性(xing),工(gong)件的使用壽命一般可(ke)以提高30%~50%。
5. 固溶雙細化工藝
完全利用熱處理(li)方法,使碳化(hua)(hua)物細(xi)化(hua)(hua)、棱角圓整(zheng)化(hua)(hua),同時(shi)使奧(ao)氏(shi)體晶粒(li)超(chao)細(xi)化(hua)(hua),其主要(yao)的(de)工藝(yi)措施是高溫固(gu)溶和(he)循(xun)(xun)環(huan)細(xi)化(hua)(hua)。高溫固(gu)溶可以改善碳化(hua)(hua)物的(de)形態(tai)和(he)粒(li)度。循(xun)(xun)環(huan)細(xi)化(hua)(hua)的(de)目的(de)在(zai)于使奧(ao)氏(shi)體晶粒(li)超(chao)細(xi)化(hua)(hua)。現將158Cr12MoV(1Cr12MoV)不銹鋼固(gu)溶雙(shuang)細(xi)化(hua)(hua)工藝(yi)簡述如(ru)下(xia);
固(gu)溶(rong)處理(li)是將零(ling)件粗加工后(hou)在高溫(wen)加熱(re)(re)固(gu)溶(rong),加熱(re)(re)溫(wen)度為(wei)(wei)1100~1150℃(加熱(re)(re)過程(cheng)中預(yu)熱(re)(re)兩次),保溫(wen)一(yi)段時(shi)間后(hou)可直接淬入熱(re)(re)油或等溫(wen)處理(li)后(hou)轉變(bian)為(wei)(wei)下(xia)貝氏體+馬氏體的復合組(zu)織。回火溫(wen)度為(wei)(wei)750℃,保溫(wen)1h,組(zu)織為(wei)(wei)細(xi)片狀珠光體為(wei)(wei)基體的原始組(zu)織。
雙細化工藝是在最終熱處理前再增加一次(ci)低溫淬(cui)火(huo),加熱溫度為(wei)960℃,油(you)冷淬(cui)火(huo),300℃左右(you)出油(you)空冷。
經固溶雙(shuang)細化后(hou),158Cr12MoV(1Cr12MoV)不銹(xiu)鋼的(de)沖擊韌度(du)可(ke)以成倍提高,零件的(de)使用壽命可(ke)以翻幾番,工序(xu)雖然增加,單(dan)位成本有所上(shang)升(sheng),但總的(de)經濟(ji)效益仍然很高。