铝对HK40耐热钢组织和冲击性能的影响.pdf

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1、Vo1．33NO．9铸造技术Seo．2O12F0INDRYTECHN0LOGY·103卜铝对HK40耐热钢组织和冲击性能的影响张炎f南京3-程学院材料_T-程学院，江苏南京2ll167)摘要：研究了铝对HK40耐热钢组织和冲击性能的影响，并对冲击断口进行了观察和分析。结果表明，未添加铝和含铝量为1．68％的HK40耐热钢的组织由奥氏体和碳化物组成；含铝量为4．72％和7．10％时，组织中出现了大量颗粒状的相。加入铝使合金的冲击功明显下降。加入铝量为1．68％的合金冲击功下降较少，为未加铝时的80．11％；加入铝量为4．72％和7．10％时，冲击功仅为未加铝时的33．51％和

2、19．62％。关键词：铝；HK40耐热钢；微观组织；冲击性能中图分类号：TG142．1文献标识码：A文章编号：1000．8365(2012)09．1031—03EffectOfAlonMicrostructureandImpactPropertyOfHK40Heat—resistantSteelZHANGYan(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，NanjingInstitutionofTechnology，Nanjing211167，China)Abstract：TheeffectofA1onthemicrostructurean

3、dimpactpropertyofHK40heat—resistantsteelwasstudied．Thefracturesurfaceofimpactspecimenswasobserved．TheresultsshowthatthemicrostructureofHK40heat-resistantsteelwith1．68％A1issimilartothealloywithoutA1，composedofausteniteandcarbide．Whilegranularphaseispresentatthemicrostructureofthealloyswith4

4、．72％and7．10％A1．ImpactworkofthealloyswithA1reducesobviously．Theimpactworkofthealloywith1．68％A1is80．11％ofthatwithoutA1．Andtheimpactworksofthealloyswith4．72％and7．10％A1areonly33．51％and19．62％ofthatwithoutA1．Keywords：A1；HK40heat—resistantsteel；microstructure；impactwork高铬镍HK40(ZG40Cr25Ni20。SCH22)

5、耐热钢具有部取样，用于组织观察和性能测试。根据前期实验结优良的高温强度和高温抗氧化性，常用来制作石化工业果_7]，确定热处理工艺为1200oCx5h油冷固溶处理。热中高温裂解炉管和水泥热工设备的抗磨耐热件等[1I2]。用处理后的材料经过线切割加工成所需试样。微观组织其制作的零部件常见的失效方式是磨损、变形和氧化观察采用OlympusBH一2金相显微镜，浸蚀剂为王水溶腐蚀。由于此类钢中含有较多的Ni，在含镍的耐热钢中液(硝酸：盐酸=1：3)，浸蚀时间约1min。加入一定量的铝可以形成高温下高硬度、高强度的金冲击试验采用JB．30型摆锤式冲击实验机，按照属间化合物(NiA1)或

6、NiA1相。并且铝的加入可以使GB／T229—1994~tl工成尺寸为10mmxl0mmx55mm的材料在高温使用过程中形成Al20保护膜，提高合金的无缺口标准冲击试样。冲击试验每组试样测量3次，取高温抗氧化性。目前，在耐热钢中加入铝的研究主要集其平均值。采用HBE．3000型布氏硬度计进行硬度试中在高温抗氧化性、高温蠕变性能、氢蚀性能[等方验。用Quanta一200型扫描电镜观察试验合金的冲击断面，而关于冲击性能的研究较少。笔者进行了含铝口形貌。HK40耐热钢的冲击试验，研究了显微组织与冲击性能2试验结果与分析和冲击断口形貌之间的关系。2．1微观组织观察1试样制备与试验方

7、法图1为添加不同量的铝后合金的铸态微观组织。可铝的加入是通过向HK40耐热钢熔融金属中加人以看出．未加铝和加入1．68％A1时，合金的组织由奥氏不同质量的工业纯铝(纯度为99．7％)来实现的。所用4体基体和碳化物组成，而加入4．72％和7．10％铝时，合种试验合金按质量分数分别为Fe一25Cr．20Ni，Fe一25Cr．金的组织中出现了大量均匀细小的颗粒状新生20Ni—1．68A1，Fe一25Cr-20Ni-4．72A1，Fe一25Cr一20Ni-7．10(NirA1)相，新生相的出现使碳化物得到明显细化。颗粒A1