奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr15Ni25MoTiAlVB(A-286)的高溫力學性能
Φ2mm棒材,經980℃×1h油淬后,再經718℃時效16小時后空冷的0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫瞬時拉伸性能見表1。薄板的高溫拉伸性能見圖1。淬火冷卻速度對鋼的高溫拉伸性能的影響見表2。
表10Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫拉伸性能
| 溫度/℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | φ/% |
| 20 | 1007 | 569 | 703 | 25 | 36.8 |
| 205 | 1000 | 524 | 645 | 21.5 | 52.8 |
| 370 | 948 | 490 | 645 | 220 | 45.0 |
| 425 | 951.0 | 496 | 645 | 18.5 | 35.0 |
| 540 | 903 | 42.7 | 603 | 18.5 | 31.2 |
| 595 | 541 | 445 | 621 | 21 | 12.0 |
| 650 | 714 | 431 | 607 | 13 | 14.5 |
| 705 | 596 | 472 | - | 11 | 9.6 |
| 760 | 441 | 307 | - | 18.5 | 23.4 |
| 815 | 252 | 213 | - | 68.5 | 37.5 |
表2冷卻速度對鋼的高溫拉伸性能的影響
| 試驗溫度/℃ | 冷去速度(℃)min | σb/MPa | σ0.2/MPa | δ/% | φ/% |
| 650℃ | 油冷 | 780 | 650 | 8 | 10 |
| 5 | 770 | 650 | 6 | 7 | |
| 7 | 770 | 630 | 9 | 16 | |
| 5 | 740 | 590 | 7 | 17 | |
| 1 | 740 | 220 | 11 | 18 |
注:從980℃冷至535℃,而后經720℃×16h的時效空冷。
圖1經982℃×1h(在Ar)油冷+718℃×16h處理后的1.6mm薄板,高溫時效對其高溫屈服強度和延伸率的影響
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫缺口強度見圖2。
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫承載(bearing)強度以及高溫時效對承載(bearing)強度的影響見圖3和圖4。
圖20.66mm薄板縱向試樣的缺口強度冷軋變形量80%+593℃×16h時效
圖30Cr15-Ni25MoTiAIVB薄板(3mm)的高溫承載(bearing)強度和承載(bearing)屈服強度
(試樣經982℃×1h油冷+718℃×16h時效處理)
圖4時效時間對0Cr15-Ni25MoTiAIVB鋼高溫承載強度的影響
(試樣為1.6mm板材,熱處理制度為982℃×1h油冷+781℃×16h時效)
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫疲勞性能見表3。裂紋擴展速率見圖5和圖6。
表30Cr15-Ni25MoTiAIVB棒材的疲勞強度
| 熱處理狀態 | 試驗溫度/℃ | 疲勞強度/MPa | ||
| 106周 | 107周 | 108周 | ||
| 982℃×1h | 538 | 273 | 247 | 243 |
| 大截面油冷 | 649 | 291 | 268 | 259 |
| 小截面空冷 | 732 | 330 | 308 | 285 |
圖50Cr15Ni25MoTiAlVB(A-286)的疲勞裂紋斷裂擴展速度
(室溫下為3H2,高溫下為0.67Hz;R=0.05,L-T,T-L,R-C和R-L取向)
圖6在595℃0Cr15Ni25MoTiAlVB(A-286)鋼在空氣和真空中的疲勞裂紋擴展速度(塑性應變范圍:0.25)
0Cr15-Ni25MoTiAIVB的持久強度見圖7。
圖7棒材的持久強度(試驗為982℃×1h油冷+718℃×16h時效)
鋼的蠕變行為見表4和圖8至圖10。
表40Cr15-Ni25MoTiAIVB的蠕變強度
| 試驗溫度/℃ | σ0.5/100/MPa | σ1/100/MPa | σ0.5/100/MPa | σ1/100/MPa |
| 540 | 560 | 634 | 540 | 586 |
| 595 | 525 | 552 | 470 | 483 |
| 650 | 365 | 414 | 240 | 283 |
| 705 | 205 | 245 | - | 155 |
圖80Cr15-Ni25MoTiAIVB棒材在732℃和815℃的蠕變曲線
(試樣熱處理:899℃×2h油冷+705℃×16h空冷)
圖90Cr15-Ni25MoTiAIVB棒材在927℃的蠕變曲線
(試樣熱處理同圖8)
圖100Cr15-Ni25MoTiAIVB棒材在480℃的,705MPa下的蠕變曲線
1-980℃固溶+730℃時效;2-980℃固溶+(400℃,388℃,343℃)時效;
3-980℃固溶+(388℃,421,343℃)時效
不同熱處理狀態的0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫硬度見表5和表6。
表5經1177℃×1h水冷+760℃×12h空冷的0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫硬度
| 溫度/℃ | 硬度/HB | 備注 |
| 538 | 265 | 在試驗溫度保溫20min |
| 593 | 252 | - |
| 649 | 240 | - |
| 704 | 196 | - |
| 760 | 116 | - |
| 816 | 91 | - |
| 871 | 65 | - |
表6經982℃×1h油冷+718℃×16h時效的0Cr15-Ni25MoTiAIVB的高溫硬度
| 溫度/℃ | 硬度/HRC |
| 21 | 33 |
| 93 | 31 |
| 204 | 29 |
| 316 | 27 |
| 407 | 24 |
| 538 | 22 |
| 649 | 20 |
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