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高碳铬不锈轴承钢孪晶碳化物研究

发布时间：2012-11-30 浏览次数：951

　　9Cr18、9Cr18Mo属于高碳铬不锈轴承钢，具有高的硬度，并有不锈、耐蚀的性能。常用于制作军工、航空、航天和航海等高级轴承。该钢种常用的标准为GB/T3086《高碳铬不锈轴承钢技术条件》和CJX-S027-2005，这两者都要求检验孪晶碳化物。
　　多年以来，高碳铬不锈轴承钢的孪晶碳化物合格率一直比较低。因此特钢企业都不愿意生产该品种，造成轴承制造商订货困难。根据轴承用户要求，在检验中直线状和链状两种形态的碳化物都被认定是孪晶碳化物，但特钢企业和轴承制造商对孪晶碳化物的形成机理、形貌和评定原则存在分歧。因此有必要对高碳铬不锈轴承钢孪晶碳化物进行研究，弄清其影响因素、形貌及形成原因，找出在生产上控制的关键点。

　　孪晶是指两个晶体沿一个公共晶面构成晶面对称的位向关系，这两个晶体就成为“孪晶”，此公共晶面称为孪晶面，在显微镜下看孪晶是一条直线。
　　为了搞清楚加热温度、退火温度、高温冷却温度对链状和直线状碳化物的影响，以及链状和直线状碳化物对力学性能的影响，大量技术人员对9Cr18高碳铬不锈轴承钢进行系统研究，结果表明：
　　加热温度达到1140℃，退火后开始出现沿晶界分布的链状碳化物；加热温度≥1160℃，退火后出现大量链状和直线状碳化物。退火温度对链状和直线状碳化物的形成没有影响。
　　链状和直线状碳化物对冲击韧性有明显影响：少量链状碳化物只是少许降低冲击韧性，而大量的链状碳化物和直线状碳化物都显著降低材料的冲击韧性，特别是直线状孪晶碳化物对材料冲击韧性影响更大。
　　碳化物形成原因：直线状的碳化物形成原因是由于材料加热温度过高，在晶粒长大的过程中，晶界迁移时偶然发生堆垛错误形成了生长孪晶，在随后的退火过程中碳化物向奥氏体孪晶界面析出形成孪晶碳化物。
　　链状碳化物形成是由于材料过热或者局部过热，在退火过程中碳化物沿奥氏体晶界析出而形成，本质上是一种网状碳化物。（首钢日报）