退火處理對0Cr21Ni6Mn9N耐磨板析出行為的影響

  0Cr21Ni6Mn9N(簡稱21-6-9)是一種用氮強化的Cr-Ni-Mn系奧氏體耐磨板,,其強度高,、塑韌性好,,在航空航天領域具有應用前景,。航空航天工業(yè)為了解決某工程液壓系統(tǒng)超重及采用大規(guī)格管材的困難,,正需要研制一種強度高,、成型性好,、耐磨性能優(yōu)良等綜合性能優(yōu)良的耐磨板,,21-6-9耐磨板則是很好的候選對象,。

  21-6-9耐磨板作為管材使用時,,通常需采用冷拔加工成型,。為了獲得尺寸精度高、性能優(yōu)良的材料,,要進行多次冷拔,。然而,在冷拔過程中容易產(chǎn)生加工硬化和殘余應力,,需要進行適當退火處理來改善其綜合力學性能,。

  選用Φ10mm外徑×4mm壁厚×20mm長度的0Cr21Ni6Mn9N奧氏體耐磨板,供貨態(tài)為冷拔態(tài),,其化學成分(質量分數(shù),,%):C0.04,Mn9.00,,P0.03,,S0.05,Si1.00,,Ni6.00,,Cr21.00,N0.30,。為了研究退火過程中耐磨板組織中析出相的演變規(guī)律,,在箱式電阻爐內進行不同溫度(400、550,、600,、630、650,、700,、750、850℃)保溫60min的退火和在650℃時保溫不同時間(10,、30,、40,、60,、120、180,、240,、360min)的退火,退火后試樣從箱式退火爐中取出空冷,。

  利用金相顯微鏡觀察組織形貌,,試樣微觀組織腐蝕采用研磨、機械拋光后電解侵蝕,,電解侵蝕劑為10%草酸水溶液,,操作電壓為6V,,時間為20s。通過掃描電子顯微鏡(SEM)對樣品進行析出相形貌分析,,并采用能譜分析儀(EDS)對析出相的成分進行定性分析,。腐蝕方法為:苦味酸(1g)+鹽酸(5mL)+酒精(100mL)溶液,腐蝕時間為90s,。

  結果表明:

 ?。?)21-6-9耐磨板在未處理狀態(tài)下組織中有呈粒狀分布的M23C6型碳化物析出;在200~600℃退火后,,組織與未處理時相似,,晶界處有少量析出物;在630~800℃退火后,,析出物隨著退火溫度的增加逐漸增多,;在850℃退火后,組織中無任何析出物析出,。
 ?。?)在650℃經(jīng)不同時間退火后,析出物首先在晶界析出,,隨著時間的延長逐漸向晶內生長,,析出量逐漸增多,尺寸逐漸變大,。