20Cr13是什么材质不锈钢?

20Cr13钢是一种常用的不锈钢，具有较高的热强度、抗氧化性和良好的减震性。在弱腐蚀介质中具有良好的耐腐蚀性，对淡水和海水﹑蒸汽和空气也有足够的耐腐蚀性。热处理后综合性能好，广泛应用于汽轮机转子末叶片﹑紧固螺栓和对耐腐蚀性和强韧性要求较高的容器及构件。

生产实践表明，20Cr13钢经1050℃淬火有时会使马氏体变厚，在400~600℃回火后，冲击韧性显著降低。高温回火可保证其组织和性能在使用温度下稳定，耐腐蚀性高。

20Cr13钢锭锻造退火后进行调质，达到用户要求的性能指标。本次实验采用单介质和多介质淬火冷却工艺，通过700℃高温回火解决淬火过程中的纵向裂纹。表为20Cr13的化学成分。

试验中使用的冷却液为10%F-2000水基介质液，以下简称介质液。锻造和退火后的两个尺寸相同的2OCr13转子,装入RT3-120-11型全纤维台车炉，实施10型全纤维台车炉O0℃保温7.5h,单介质出炉后，单介质分别进行(F-2000介质液+介质液+空)冷，淬火样品为700℃保温18h空冷(回火工艺)。显微组织采用奥林巴斯。GX51M型金相显微镜﹑硬度检测用HL-2000硬度计，分别取2000硬度计mm高倍试样和120mm力学性能试样，进行试验和分析。

从图中可以看出，不同的淬火冷却方法可以得到不同的淬火硬度。单介质液冷却的表面硬度可达462HB,各种介质冷却方法的淬火表面硬度达到456HB。随着与样品中心的距离增加，两种冷却方法的硬度不断降低。这表明两种冷却方法都达到了硬化的目的。单介质液冷却可获得较高的冷却速度和均匀的小晶粒马氏体组织，因此硬度略高于两介质冷却方法。

图中的硬度曲线也也可以看出，这两种冷却方法的转子内外硬度相似。这表明两者都是*淬透的工件。当转子*淬透时，转子的中心和表面都得到了马氏体。然而，当转子淬火时，表面冷却更快，马氏体首先发生变化。当转子表面的马氏体转变完成时，中心位置发生了马氏体转变。但马氏体比容大，最终组织应力在表面形成拉应力，心脏形成压应力。当表面的切向拉应力大于轴向拉应力，超过钢的断裂抗力时，形成淬火纵向裂纹。这就是为什么单介质冷却产生裂纹的原因。

采用多介质淬火冷却，采用空冷-介质冷-空冷法。转子冷却初期采用预冷（空冷），冷却速度慢，奥氏体和过冷奥氏体转子不会产生较大的弯曲畸变；介质冷却过程快速冷却至Ms点以下，避免珠光体转化；在最终空冷过程中，由于冷却速度慢，可以缓解马氏体积膨胀引起的应力。因此，多介质冷却转子不易产生裂纹。

多介质冷却转子样品的力学性能测试。测试结果如表所示。可以看出，双介质冷却可以实现。JBT2006容积式压缩机20Cr13转子要求。这20Cr13转子调质工艺已应用于锻轧厂的生产实践中。

多介质冷却得到的淬火组织略厚，硬度略低。高温回火后，晶粒与单介质冷却得到基本相同。多介质冷却得到的调质转子机械指标均达到国家标准JBT6908-2006的要求。锻轧厂的生产实践表明，通过多介质冷却，多介质冷却有效解决Cr阴阳转子淬火纵向裂纹。