加熱溫度對Mn18Cr18N保持環(huán)組織和性能的影響.pdf

1、高氮奧氏體不銹鋼是以氮代替奧氏體不銹鋼中的鎳發(fā)展而來的優(yōu)質(zhì)鋼種。其中，Mn18Cr18N鋼是Cr-Mn系高氮奧氏體不銹鋼的典型代表，具有強度高、塑韌性好、加工硬化能力優(yōu)異和耐蝕性好的優(yōu)點，可以滿足核主泵飛輪保持環(huán)對材料性能的要求，作為制作保持環(huán)的一種材料。
　　本文主要研究了Mn18Cr18N保持環(huán)在300～1000℃不同溫度保溫1 h后的組織演變規(guī)律及溫度對保持環(huán)拉伸性能、顯微硬度、沖擊韌性、熱膨脹性能和應(yīng)力松弛的影響。

2、　　對微觀組織的研究包含變形組織演變和第二相析出規(guī)律兩方面，研究表明，在300～800℃材料一直為存在嚴(yán)重變形不均勻性和織構(gòu)的冷變形組織，在900℃發(fā)生部分再結(jié)晶，在1000℃發(fā)生完全再結(jié)晶；在600℃觀察到碳化物第二相沿晶界成網(wǎng)狀析出，在800℃出現(xiàn)層片狀氮化物胞狀析出，在900℃出現(xiàn)顆粒狀晶界析出，在1000℃為完全固溶態(tài)。
　　溫度對力學(xué)性能影響的研究表明，在300～500℃屈服強度和抗拉強度基本不變，分別約在1600 MP

3、a和1670 MPa；在600℃屈服強度和抗拉強度均大幅度突降；之后屈服強度隨溫度升高持續(xù)降低，而抗拉強度在700℃達到最低，溫度繼續(xù)升高強度回升。在顯微組織中，不同晶粒的顯微硬度差異較大。整體來看，在300～550℃隨溫度升高不同晶粒硬度均降低，在600～700℃隨溫度升高不同晶粒硬度值均在一定范圍上下波動。在300～500℃隨溫度升高沖擊韌性基本不變，維持在100J左右，斷口形貌具有微孔聚集型斷裂的特征；在600℃沖擊功突降至24J

4、，斷口形貌具有沿晶斷裂和解理斷裂的特征。在700℃和800℃沖擊功較600℃時繼續(xù)小幅度降低，約降至15 J，斷口形貌特征變?yōu)橐匝鼐嗔褳橹?；?000℃試樣沖擊功大幅度回升，斷口形貌重新變?yōu)槲⒖拙奂蛿嗔烟卣?。?jīng)700℃保溫1 h處理后松弛穩(wěn)定性最差，其次是800℃保溫1 h處理處理的試樣，松弛穩(wěn)定性最好的是800℃保溫1 h處理處理的試樣。
　　溫度對熱膨脹性能影響的研究表明，在640℃以下，不同組織狀態(tài)試樣的熱膨脹系數(shù)（α）