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一家小型钢厂对 AISI 416 不锈钢的开发(二)
来源: | 作者:Emma | 发布时间: 2024-07-02 | 454 次浏览 | 分享到:



   热处理

   产品在750~780 ℃进行软化退火,在840~870℃进行完全退火。在加热炉中以15℃/h 的 速度冷却至590℃,然后进行空冷。退火后的性能为 ASTM A582 条件A中的典型值。

   对于淬火和回火,产品的淬火温度为1010℃,然后在660~680℃回火。马氏体不锈钢(例 如牌号 410、416、420 和 431)可通过与碳钢和低合金钢相同的淬火–回火的热处理工艺进行硬化以达到ASTMA582 中条件T所规定的淬火和回火的状态。为消除应力,建议温度为 210~250℃。

   注意:应避免在400~580℃区间内对这种钢进行回火,因为这会导致低的抗冲击性能。

   机械性

   极限抗拉强度为517MPa,屈服强度为276MPa,硬度为262HB,延伸率为30%。

   416 不锈钢的其它性能

   密度为7.7gm/cm3,导热系数为30W/m-K,PREN值为14(耐点蚀指数)。416不锈钢对酸、碱、淡水和干燥空气均有优异的耐腐蚀性能。但它们的耐腐蚀性能不如非切削钢、奥氏体不锈钢和含17%铬的430铁素体不锈钢。将这些钢种经过硬化处理以获得最大的耐腐蚀性能和光滑的表面。高硫含量的416易切削钢完全不适合在含氯化物和海洋环境中使用。尽管416和其它马氏体不锈钢不如奥氏体不锈钢或铁素体不锈钢那样耐腐蚀,但它们仍然具有良好的抗腐蚀性能、抗氧化能力以及在淬火和退火处理后的高强度。416不锈钢通常被用于那些需要被大量机加工以及耐腐蚀性能需要达到13%铬不锈钢级别的部件。典型的应用包括电机、泵、螺母和螺栓、阀门、自动螺杆机部件、洗衣机部件、柱头螺栓、齿轮等。

   焊接性能

   AISI 416钢的焊接性能较差。这种钢在焊接过程中、在焊接前和在 200~300℃对零件进行预 热时应特别注意。需要进行焊后热处理以避免在 热影响区(HAZ)中出现的非常硬脆的区域所引起的焊接裂纹。焊后热处理(PWHT)可包括下述几种类型:再硬化、退火或在650~675℃下的去应力退火。AISI 416 钢可以用309奥氏体不锈 钢耗材进行焊接以提高焊缝的延展性。

   成型性

   AISI416钢可被轻度冷加工。如果需要进行大变形量的冷加工,应考虑使用410钢代替416钢。

   结论

   提高不锈钢的可加工性与可提高应力的微粒数量有关,这些微粒活跃在主剪切带,有助于切屑的形成。改善钢的机加工性能可以降低高达50% 的加工成本,提高30%的生产率,这样就潜在地节约了总成本。根据加工条件的不同,对416钢中MnS夹杂的控制工艺进行调整的主要目的是平衡好化学成分和炼钢及加工的标准工艺之间的关系。钢材的成分以及硫化物夹杂物理性能(如形貌从棒状 / 线状转变为球状 / 球形、夹杂 物尺寸的减小以及夹杂物分布趋于均匀(一致)等)的改变可使416钢的机加工性能提高至材料质量标准的最高水平。

   更安全的416钢枪管

   在一些国家,几乎所有的手枪枪管都是由416不锈钢制成的,这种钢是根据特定要求生产的并被称为416R型(R 代表步枪)。其硫含量保持在 0.13%,低于416不锈钢标准规定的 0.15%的下限要求。416钢质枪管的纵向拉伸应力实质上不受条状硫化物存在的影响。横向抗拉强度(垂直于条状硫化物方向)却并非如此。由于线状硫化物的存在,枪管的抗高压强度会略有下降。这是一个重要的因素,因为如果枪管受到过载的压力,它会沿着硫化物夹杂物的长度方向(沿枪管 的长度方向)裂开,这样可使枪管提前泄压,而不是像炸弹一样炸开并伤害使用者。