来源:无锡君上金属制品有限公司 时间:2025-03-20 07:14:26 [举报]
20Cr13 不锈钢回火温度选择在 600-750℃,主要有以下原因:
消除应力:20Cr13 不锈钢经过淬火等处理后,内部存在较大的残余应力。在 600-750℃回火,原子具有足够的活动能力,能够进行扩散和重新排列,有效消除残余应力,降低材料的脆性,提高韧性和塑性,防止零件在使用过程中因应力集中而发生开裂或变形。
改善组织:此钢种淬火后得到的是马氏体组织,硬度高但韧性较差。在 600-750℃回火,马氏体逐渐分解,转变为回火索氏体组织。回火索氏体具有良好的综合力学性能,既保持了较高的强度和硬度,又有较好的韧性和塑性,使材料能更好地满足实际使用要求。
提高耐腐蚀性:20Cr13 不锈钢中含有较高的铬元素,在 500-600℃温度回火后,可能会因碳化铬析出导致晶界贫铬,出现耐蚀性降低的现象。当回火温度 600℃时,铬的扩散速度加快,能使晶界处的铬含量得到补充,有效消除晶界贫铬现象,提高材料的耐腐蚀性。
考虑回火稳定性:由于钢中铬含量高,20Cr13 不锈钢的马氏体回火稳定性高,需要较高的回火温度才能使马氏体发生充分分解和转变,以获得良好的力学性能。所以选择 600-750℃这个温度范围进行回火,可以在材料性能的同时,提高生产效率,降低成本。
此外,在实际生产中,还需根据具体的零件要求、尺寸、形状以及后续加工工艺等因素,在 600-750℃范围内适当调整回火温度和时间,以达到佳的回火效果。
20Cr13 不锈钢焊接后通常采用回火处理来改善焊接接头的性能,具体工艺如下:
加热
加热温度:将焊件加热至 600 - 750℃。在此温度范围内,能有效消除焊接应力,同时使马氏体分解为回火索氏体,提高材料的韧性和塑性,获得良好的综合力学性能。
加热速度:不宜过快,以避免产生新的应力。对于大型或复杂结构的焊件,加热速度一般控制在 50 - 100℃/h;对于小型焊件,加热速度可适当加快,但也不宜超过 150℃/h。可采用电炉、燃气炉等加热设备进行加热,确保焊件均匀受热。
保温
保温时间:根据焊件的厚度和尺寸确定保温时间,一般为 1 - 3 小时。通常,厚度每增加 10mm,保温时间可增加 0.5 - 1 小时。例如,对于厚度为 20mm 的焊件,保温时间可选择 1.5 - 2 小时。保温过程中要保持温度稳定,偏差控制在 ±10℃以内。
冷却
冷却方式:保温结束后,可采用空冷或快冷的方式。空冷是让焊件在空气中自然冷却,这种方式冷却速度较慢,能进一步消除应力;快冷则是采用风冷或水冷等方式加快冷却速度,适用于对硬度和强度有较高要求的焊件,但要注意控制冷却速度,避免产生新的应力或裂纹。
热处理过程中,应使用热电偶等温度测量仪器准确测量和控制温度,并记录温度变化曲线,以便对热处理过程进行监控和追溯。同时,操作人员需严格遵守热处理设备的操作规程,确保安全。
20Cr13 不锈钢的价格走势受到多种因素影响,以下是近期及未来短期内的一些情况分析:
近期走势
从短期来看,以不锈钢期货价格为参考,截至 2025 年 3 月 13 日 13 时 46 分,不锈钢期货价格为 13,540 元 / 吨,较交易日上涨 30 元,涨幅 0.22%。本周不锈钢期货价格偏强运行,主力合约收于 13,385,周内价格上涨 1.17%。现货市场方面,本周不锈钢现货价格上涨 100 - 300 元。这主要是受到原料端价格支撑以及政策提振,不过市场需求端仍以刚需采购为主,钢厂持续到货,社库继续增加,仓单大幅增加,现货资源充足。
未来走势预期
预期后市不锈钢震荡运行。一方面,原料价格表现坚挺,钢厂生产成本增加,利润处于倒挂状态,对价格有一定的支撑作用。另一方面,市场逐渐进入金三银四传统旺季,政策面也有一定的提振,需求端有望释放活力,但当前基本面仍然面临供过于求的问题,社库持续垒增,仓单量大幅增加对价格形成一定压力,需要密切关注供应端钢厂的排产计划、原料价格和社库的去化速度。
长期来看,20Cr13 不锈钢的价格走势与不锈钢行业整体发展趋势以及宏观经济环境等因素密切相关。在经济持续增长、制造业不断发展的背景下,20Cr13 不锈钢的需求有望保持稳定增长,这将对价格产生积极的影响。但如果出现产能过剩、市场竞争加剧等情况,价格可能会面临一定的下行压力。
20Cr13 不锈钢经过不同的热处理后,硬度有所不同,具体如下:
淬火:一般淬火温度在 980-1050℃,980℃油淬后硬度为 45-50HRC,1050℃油淬后硬度比 980℃油淬高 2HRC,但 1050℃淬火后组织晶粒较粗,脆性大。建议采用 1000℃加热淬火,可得到较好的组织和硬度。
回火:回火温度在 600-750℃快冷,通常在淬火后进行回火来消除应力,提高韧性和塑性。经过回火处理后,硬度会有所降低,一般能达到≥192HB。
退火:退火温度为 800-900℃缓冷或约 750℃快冷,退火后硬度≤223HB
20Cr13 属于马氏体不锈钢,其历史与马氏体不锈钢的发展密切相关。以下是其相关历史:
起源与发明:1913 年,亨利・布雷利(Harry Brearley)在研制舰载炮炮筒用钢时发明了马氏体不锈钢。当时他冶炼出含铬 12.86%、碳 0.24% 的钢,这是马氏体不锈钢 420 的雏形,而 20Cr13 也是在这一类型基础上发展起来的。1915 年,美国弗思思特林钢公司成为生产类似 420 马氏体不锈钢的厂家,用于刀具生产。
中国发展:新中国成立初期,我国尚不能生产不锈钢。1952 年 9 月 16 日,太钢电炉炼钢部用 1 号 LG-3 型 3 吨电弧炉成功冶炼出新中国炉不锈钢,牌号为 2Cr13(新编号为 20Cr13),标志着我国具备了自行冶炼不锈钢的能力。1954 年,抚顺特钢试炼新中国炉铬不锈钢成功,在解决了一系列技术问题后,掌握了 1Cr13、2Cr13 等不锈钢的生产技术。此后,随着我国工业的不断发展,20Cr13 不锈钢的生产技术不断完善,产量和质量也逐步提高,在机械制造、石油化工、食品医疗等领域得到了广泛应用。
如今,20Cr13 不锈钢作为一种常用的不锈钢材料,在全球范围内被广泛生产和应用,并且随着科技的不断进步,其生产工艺和性能也在不断优化和提升。
以下是关于 20Cr13 的详细介绍:
基本信息
执行标准:GB/T 1220-2007。
旧牌号:2Cr13。
类型:马氏体不锈钢。
化学成分
碳 C:0.16-0.25。
硅 Si:≤1.00。
锰 Mn:≤1.00。
硫 S:≤0.030。
磷 P:≤0.035。
铬 Cr:12.00-14.00。
镍 Ni:允许含有≤0.60。
物理性能
密度:7.75g/cm³。
热处理规范:退火 800-900℃缓冷或约 750℃快冷;淬火 920-980℃油冷;回火 600-750℃快冷。
金相组织:组织特征为马氏体型。
力学性能
抗拉强度:淬火回火,≥635MPa。
条件屈服强度:淬火回火,≥440MPa。
伸长率:淬火回火,≥20%。
断面收缩率:淬火回火,≥50%。
冲击功:淬火回火,≥63J。
硬度:退火,≤223HB;淬火回火,≥192HB。
特性
耐腐蚀性:在淡水、海水、蒸汽、潮湿大气等弱腐蚀介质中具有良好的耐腐蚀性。
高强度:经过淬火处理后可以得到较高的硬度和强度,具有较好的承载能力。
可加工性:具有较好的可加工性,能够通过锻造、轧制、切削等加工方式制成各种形状的零部件。
应用领域
机械制造:用于制造承受较大载荷的轴承、轴类零件等。
刀具模具:制作需要耐腐蚀和高硬度的刀具、模具,如菜刀、剪刀、注塑模具等。
化工设备:用于制造耐腐蚀的化工设备,如储罐、管道、反应釜等。
医疗器械:可用于制作手术刀具和其他医疗器械,如手术刀、止血钳等。
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