15-5PH馬氏體時效鋼的工藝性能

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1、萬方數(shù)據(jù)第33卷2010籃第1期1月兵器材料科學(xué)與工程0RDNANCEMATERIALSCIENCEANDENGINEERINGV01.33No.1Jan.,201015—5PH馬氏體時效鋼的工藝性能李偉,杜楠,樊兆寶(中國空空導(dǎo)彈研究院,河南洛陽471009)摘要研究15—5PH鋼482.621℃時效處理時尺寸變化率,焊接系數(shù)和冷卻介質(zhì)對固溶和時效硬度的影響。482℃時效處理時尺寸變化率在萬分之十一以內(nèi),焊接系數(shù)0.969,同溶處理后水冷、油冷、空冷3種處理方式中,水冷固溶狀態(tài)的硬度最低而時效后的硬度最高,空冷固溶狀態(tài)的硬

2、度最高而時效后的硬度最低。關(guān)鍵詞15—5PH鋼;時效;固溶;尺寸變化率中圖分類號TGll3.26文獻標識碼A文章編號1004—244X(2010)01—0078—03Technologicalpropertiesof15-5PHma瑚西ngsteelLIWei.DUNan.FANZhaobao(ChinaAirborneMissileAcademy,Luoyang471009,China)AbstractDimensionchangerateof15·5PHmaragingsteelafterageinginthetempe

3、raturerangeof482·—621oCwaginvestigated.Weldingcoefficientandthehardnessofthesteelaftersolidsolutionandageingwenalsomeasured.Thedimensionchangerateofthe482℃agedspecimenislessthan0.11%andtheweldingcoefficientismorethan0.969.Thehardnessofsolidsolutionbywatercoolingist

4、helowest,buttheagedhardnessisthehighest,whilethehardnessofsolidsolutionbyaircoolingisthehighest,buttheagedhardnessisthelowestamongthethreesolidsolutioncoolingmethodsofwater,oilandair.Keywords15-5PHsteel;ageing;solidsolution;dimensionchangerate15—5PH鋼是一種馬氏體型沉淀強化不銹鋼.

5、屬于高強度結(jié)構(gòu)鋼。與傳統(tǒng)的依靠碳強化的馬氏體鋼不同,碳是作為15—5PH鋼的雜質(zhì)被嚴格限制,質(zhì)量分數(shù)≤0.07%,它是靠固溶和沉淀相強化的,淬透性和敏化都不再是問題.空冷即可獲得全部的馬氏體,在485oC時效1h即可獲得最佳的綜合性能。耐腐蝕性能和焊接性能均優(yōu)于馬氏體型不銹鋼.接近于某些奧氏體不銹鋼。該鋼同溶狀態(tài)時的硬度為33.5~35.8HRC,延伸率占,約為15%,切削加工性能優(yōu)于18—8型不銹鋼,冷旋壓極限變薄率>80%。該鋼的抗氧化性良好,耐海水腐蝕性能好.特別適合于制造高強度、耐腐蝕的精密零件.由于它在固溶狀態(tài)可進

6、行各種機械加工,焊接系數(shù)大.在各種加工完成后485oC時效處理1h即可達到該鋼的最佳綜合性能,且時效變形小,所以更是理想的模具材料。對于復(fù)雜精密零件,可以利用15—5PH鋼不同于傳統(tǒng)淬火強化的馬氏體型鋼種的沉淀強化方式的特點。在強度和硬度低的同溶狀態(tài)完成各種形式的機械加工。而后使用尺寸變化較小的沉淀強化處理獲得高的力學(xué)性能。熱處理時零件尺寸變形率會影響到精密零件的尺寸公差,涉及到零件預(yù)留的尺寸加工余量等;有關(guān)15—5PH鋼工藝性能的報道較少.有必要對15—5PH的工藝性能進行試驗研究。1試驗方案A、B兩個廠家使用相同的標準生

7、產(chǎn)的15—5PH,且都經(jīng)兩家檢測單位檢驗合格的材料作為實驗用料。實驗內(nèi)容是:同溶處理冷卻介質(zhì)對硬度的影響、不同時效制度的硬度范圍、不同時效制度處理后尺寸變化量和焊接系數(shù)。1.1固溶處理冷卻介質(zhì)對硬度的影響用兩個廠家的15—5PH棒材分別加工30個試件,試件尺寸為+25mm×10mm的圓柱。用鹽爐固溶,固溶溫度為(1040+10)℃,保溫9min,分3組分別采用空冷、油冷、水冷固溶冷卻。1.2時效處理尺寸變化率和硬度用每個廠家的料,分別制成,1,25minxl0mm的試件30個,固溶處理溫度(1040±10)oC,保溫10mi

8、n空冷,然后分5組,分別用H900(482±5)oC、H925(496±5)℃、H1025(552±5)℃、H1100(593±5)℃、H1150(621±5)oC時效制度保溫60min,空冷。然后測定時效硬度和尺寸變化率。1.3焊接工藝性能兩個廠家的料。分別取焊縫和母材基體力學(xué)性能試樣各

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