随着科学技术的发展和社会的进步,高强度和耐磨不锈钢的研究和应用已成为材料领域的一个重要课题。轴是汽车的核心部件,在汽车驾驶过程中需要很高的综合性能,因此必须具有良好的耐腐蚀性、耐冲击性和耐磨性。目前,从进口轴的材料来看,采用合金不锈钢,结合我国的具体情况,奥氏体不锈钢的选择可以满足这些要求。
熔化温度范围为1400~1440℃,相变点温度分别为:Ac670℃,Ac740℃,Ms140℃和M32℃。相变点温度是制定其热处理方法体系的重要依据。马氏体不稳定温度为1048℃。该钢1040℃10℃经过固熔处理的组织多为板条奥氏体和硬度较高的残余奥氏体;480~520℃温度范围内的时效处理后耐磨性和硬度上升;520℃时效处理会沉淀相MzC,-Cu和少量NbC,有利于提高材料的耐磨性和韧性指标。因此,有必要选择温度和时间来确定时效性处理,以获得各种性能的最佳配合。
充分考虑方法初步试验和力学性能分析的基础上,充分考虑了对材料力学性能和耐磨性的要求,并考虑了工艺质量的横向和纵向比较和选择,制定了四种热处理方法体系,如表1所示。
表2示出17-4PH不锈钢硬度试验数据。从表2可以看出,在不同的时效温度下,同一时效时间,520℃洛氏硬度(HRC)达到最高值;时效温度相同,时效时间不同,时效时间越长,硬度越高。综合分析两种情况,在520℃6h时效时,HRC达到最高值。
17-4PH不锈钢损坏性试验
表3示出17-4PH不锈钢损坏性能试验数据。从表3可以看出,在不同的时效温度下,同一时效时间,520℃时效损失体积至少,耐磨性好;时效温度相同,时效时间不同,时效时间越长,耐磨性越明显。综合分析两种情况,在520℃6h其耐磨性能较好。
17-4PH不锈钢冲击性能试验
表4示出17-4PH不锈钢冲击性能测试数据。从表4可以看出,随着时效温度和时间的增加,断裂韧性也随之增加。综合硬度和损伤试验,可以看出是520℃6h出现冲击吸收功峰值。
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