熱處理工藝對新型節鎳奧氏體無磁鋼組織和性能的影響

隨著現代工業技術的發展，世界各國都對無磁鋼進行了廣泛的研究，開發了各種類型的無磁鋼。目前國內某廠生產的連鑄無磁夾送輥用無磁鋼牌號為GH2132(0Cr15Ni25Ti2Mo2AlVB)，存在強度不夠高，使用壽命低并且生產成本過高的弊端。為了降低生產成本，提高材料的使用性能，現在設計開發了一種新型節鎳無磁鋼。通過合理的成分設計和熱處理，在降低生產成本的同時，使其性能達到連鑄無磁夾送輥用無磁鋼力學性能和磁學性能的要求。該鋼通過加入錳和氮來代替大部分鎳，與GH2132鋼相比大大降低了生產成本。

試驗用新型節鎳奧氏體無磁鋼采用真空感應熔煉爐和壓力電渣重熔方式冶煉，其化學成分(質量分數/%)為0.3～0.4C，18～20Mn，6～8Cr，1.5～2.5Ni，0.2～0.4N，0.08～0.1Nb，0.08Ti，0.4～0.8V，余Fe。鍛造過程中緩慢加熱，加熱溫度為1150～1200℃，保溫30min，開鍛溫度為1200℃，終鍛溫度不低于900℃，鍛造比為4。從鍛坯上取樣進行熱處理，熱處理設備為電阻爐，最高加熱溫度為1300℃;然后分別在1000、1050、1100、1150、1200℃進行固溶處理，時間為1h，水冷;再在700、750℃進行時效處理，時間分別為2、4、6、8、10、12、14、16、18h，水冷。

金相試樣尺寸為10mm×10mm×10mm;磁導率測試試樣尺寸為5mm×5mm×2mm;拉伸試樣的直徑為5mm，標距為25mm。金相試樣經機械打磨和拋光后，用10g高氯化鐵、30mL鹽酸和120mL水配成的溶液進行腐蝕，利用ZEISSAX10型光學顯微鏡(OM)觀察顯微組織;用LDJ9600型振動樣品磁強計測磁導率;拉伸試驗參照GB/T228-2002在室溫下進行。

試驗結果表明：經過1150℃×1h固溶+750℃×4h時效處理后，該鋼中的析出相細小彌散，具有良好的力學性能和較低的磁導率，其屈服強度為637MPa，抗拉強度為1134MPa，伸長率為36.8%，磁導率為1.254×10-6H·m-1。