浅谈17-4PH沉淀硬化不锈钢.pdf

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1、第３９卷第２期化工设计通讯２０１３年４月ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ·８３·浅谈１７４犘犎沉淀硬化不锈钢孙桂华，刘彦秋（承德高中压阀门管件集团有限公司，河北承德０６８１５０）摘要：通过对０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ沉淀硬化原理的深入分析，针对其加工、锻造、热处理的特殊性，改进加工、热处理工艺，分析其用作阀座的可能性。关键词：０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ；沉淀硬化不锈钢；合金元素；热处理工艺中图分类号：ＴＨ１３４文献标志码：Ｂ文章编号：１００３６４９０（２０１３）０２００８３０３犇犻狊

2、犮狌狊狊犻狅狀狅狀１７４犘犎犘狉犲犮犻狆犻狋犪狋犻狅狀犎犪狉犱犲狀犻狀犵犛狋犪犻狀犾犲狊狊犛狋犲犲犾犛犝犖犌狌犻犺狌犪牞犔犐犝犢犪狀狇犻狌（ＣｈｅｎｇｄｅＨｉｇｈｍｉｄＰｒｅｓｓｕｒｅＶａｌｖｅａｎｄＰｉｐｅＦｉｔｔｉｎｇｓＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｅｎｇｄｅＨｅｂｅｉ０６８１５０，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋牶Ａｎａｌｙｚｅｉｎｄｅｐｔｈｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｈａｒｄｅｎｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆ０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂｓｔｅｅｌ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｍａｃｈ

3、ｉｎｉｎｇ，ｆｏｒｇｉｎｇａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇａｎｄｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｎａｎａｌｙｚｅｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｕｓｅｄａｓｖａｌｖｅｂａｓｅｍａｔｅｒｉａｌ．犓犲狔狑狅狉犱狊牶０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ；ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｈａｒｄｅｎｉｎｇｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ；ａｌｌｏｙｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ；ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ是ＧＢ１２２０２００７中规定的４３０相差无几。又由于其含有较多的

4、Ｃｕ和Ｎｂ马氏体沉淀硬化不锈钢，通常简称１７４ＰＨ。１７等合金元素，而这些合金元素能在热处理的金相４ＰＨ的特点是含碳量低，含Ｎｉ和Ｃｒ量高（表变化中沉淀析出，强化晶粒组织结构，故又具有１），所以耐腐蚀性好，它对大气及稀酸或盐都具很高的强度和硬度。因此１７４ＰＨ在石油、化有良好的抗腐蚀能力，其抗腐蚀能力与３０４和工、核电阀门中得到大量的应用。表１０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ的化学成分％ＣＳｉＭｎＰＳＮｉＣｒＣｕＮｂ≤０．０７≤１．０≤１．０≤０．０３５≤０．０３０３．０～５．０１５．５～１７．５３．０～５．００．１５～０．４５比较复杂，

5、而且对热处理的加热温度和保温时间１０５犆狉１７犖犻４犆狌４犖犫性能及冷却方式要严格控制。因为保温温度的差异、沉淀硬化不锈钢的力学性能，主要是靠热处保温时间的长短及冷却速度的快慢将会使１７理来调节实现的，因此此类钢的热处理工艺通常４ＰＨ的力学性能产生很大的不同，见表２。表２０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ深沉硬化不锈钢热处理制度及其力学性能（ＧＢ１２２０２００７）热处理拉伸试验硬度试验种类条件σ０．２σｓδ５ψＨＢＨＲＣ固溶１０２０～１０６０℃快冷／／／／≤３６３≤３８４８０℃时效经固溶处理后，４７０～４９０℃空冷≥１１８０≥１３１０≥１０≥

6、４０≥３７５≥４０５５０℃时效经固溶处理后，５４０～５６０℃空冷≥１０００≥１０６０≥１２≥４５≥３３１≥３５５８０℃时效经固溶处理后，５７０～５９０℃空冷≥８６５≥１０００≥１３≥４５≥３０２≥３１６２０℃时效经固溶处理后，６１０～６３０℃空冷≥７２５≥９３０≥１６≥５０≥２７７≥２８收稿日期：２０１２１２２７作者简介：孙桂华（１９７２－），女，河北承德人，工程师，从事阀门设计开发工作。·８４·化工设计通讯第３９卷中需使用冲子，冲头要有一定的锥度。为增加扩２沉淀硬化原理分析孔效果，可以几个冲子叠加起来使用。２１机加工热处理锻造后禁止

7、快速冷却，以防止锻件煤化工、核电等行业使用的阀门中阀杆及阀开裂，应采用炉冷，坑冷或灰沙冷却。在２０Ｃｒ１３瓣等零件经常使用的是０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ。由于上堆焊ＳｔｅｌｌｉｔｅＮＯ６，表面硬度测试结果为０５Ｃｒ１７Ｎｉ４Ｃｕ４Ｎｂ所具有的特殊性能，沉淀时效３７９ＨＢ，而阀座的表面硬度与该硬度相差５０ＨＢ处理后硬度可达３６０ＨＢ以上，相当于硬质合金以上，用１７４ＰＨ钢试样进行热处理试验，其加的硬度，难于进行切削加工，常规加工的工序热曲线如图２所示。为，坯料—锻造—固溶处理—沉淀硬化时效处理—粗加工—精加工。为了减少机加工的难度，降低制

8、造成本，通常的加工工艺是在沉淀时效处理前先把零件加工至基本尺寸，沉淀时效处理后只进行微量的磨削加工，工艺流程为，坯料—锻造—固溶处理—机加工（留小的余量）—沉淀硬化时效处理—磨削