440C为美国牌号,近似于我国的102Cr17Mo,是一种高碳高铬的马氏体不锈钢,其碳含量(质量分数)达到1%左右。该钢适用于制造在腐蚀环境和无润滑强氧化气氛中工作的轴承、轴套,燃油附件中的活门衬套和其他既耐磨又耐蚀的零件。由于其高碳高铬的特性,热处理后碳化物数量多,耐磨性好,耐蚀性好。在大气、水、海水中以及某些酸类和盐类的水溶液中有优良的耐蚀性。该钢由于含碳量高,生产时易出现脱碳、淬裂和残留奥氏体等问题,是较难进行热处理的钢种。
专用方式需为继电保护敷设专用的光纤通道,在此通道中只传输继电保护的信息。由于受光收、发接口工作距离的限制和敷设光缆费用的制约,专用方式的通信距离一般在 100 km 以内。[2]
440C高碳高铬马氏体不锈钢锻件是公司承接的某公司用轴承应力环锻件。两批次锻件的理化试样在长时间退火后进行淬火,在淬火冷却过程中和冷处理过程中均出现了开裂现象。为找出断裂失效原因,对淬裂样件进行了分析检测。
DN是临床危害性大、致死率高的疾病,高血压、遗传、肾脏血流异常、糖代谢异常等为疾病常见诱因,由于疾病可造成肾脏不可逆损伤,因此如何延缓病情,提高患者生存率是目前临床关注重点。血液透析是DN治疗主要手段之一,其疗效已得到证实,但大量实践表明患者透析期间易出现急性并发症,危及其生命安全,故为提高患者生存率、生活质量,临床提出对患者给予相应护理,以提高治疗效果[2]。
试验件经锻造成形,热处理的工艺制度为退火、淬火、深冷处理、回火。
退火: 857℃±14℃保温6h后以20℃/h随炉冷至593℃后出炉冷,退火硬度在255HBW以下。
(4)计算机操作系统配套研发。该厂新技术研发人员利用计算机建立一套企业定额管理操作系统,将检修项目的计划委托书、预提交工作量、工作量验收、结算、审计连成一个系统,运用此系统实现了检修定额的套用、计费、计税金、汇总形成最终工程造价文件。有了此系统,能实时掌控检修成本的发生。
淬火:在800℃预热30min,升温至1 0 0 0℃第二段预热30min,升温至1052℃±10℃保温50min油冷至室温。
冷处理:-73℃±11℃冷处理后空冷至室温。
回火处理:(232±8)℃×1.5h空冷。
(1)显微组织检查或宏观形貌分析 淬裂样件的宏观及微观形貌如图1所示,图1a为宏观裂纹图片,图1b为样件表面脱碳层深度图片,图1c为裂纹处脱碳层微观图片。
由图1a可见,裂纹沿纵向进行延伸扩展,主裂纹周围没有出现分枝微裂纹,为一次裂纹,裂纹起源位置在样件表面处。由图1b微观裂纹的金相图片可以看出,表面处存在很深的脱碳层。由图1c可看出,裂纹两侧没有出现脱碳层,说明裂纹是在热处理冷却过程中形成的裂纹。
华中科技大学被誉为“森林式大学”,校园内树木较多,同时学校食堂的灭害工作也是量大面广。饮食总公司对于灭害工作着重进行专项治理:一是加大了食堂灭害设施的改造投入,对防护基础设施进行了全面升级改造,重点对地面、墙面、屋顶、管道、门窗、通风口、下水道、出水口等进行了维护,并更换了不锈钢盖板、栅栏、地漏,加装纱窗、防护网等,提升了防护等级。二是优化了灭害治理公司的管理,总公司依据武汉市爱委会、食药局、兄弟院校等推荐的灭鼠、灭蟑、灭蝇优秀单位,在综合考察和调研基础上,通过竞标程序优选了一家灭害单位中标入围,确保了总公司所有食堂在环境上的灭害工作落到实处,提高了食堂的卫生环境水平。
由于地域风情的迥异,与家乡不同的自然与物质文化环境给留学生带来了最直接的地方感知,在相互作用下,形成了留学生对地方气候、设施、饮食等的满意度;良好的社交环境可以带来美好的回忆,留学生与社交环境的正向作用,可以使其产生对地方的依恋之情;随着时间的推移,留学生对地方功能(高校的教育功能、城市的生活功能等)的体验加深,能够不断形成和增进留学生的地方认同。因此,地方满意度、地方依恋和地方认同是留学生地方感的3个维度。
图 1
由图2可见,组织为隐针状马氏体+残留奥氏体+粒状碳化物+块状共晶碳化物。由于440C淬火后组织中存在大量的残留奥氏体,这些残留奥氏体如果在回火时未转变完全,使用中就会缓慢分解,转变成马氏体,使工件尺寸膨胀,同时,这些马氏体析出碳化物会出现收缩,使工件尺寸反复变化,这对精密设备和锻件是很严重的问题,因此淬火后一定要进行冷处理,使残留奥氏体充分转化,对于精度要求高的还应在第一次回火后再次进行冷处理。由于冷处理使残留奥氏体进一步向马氏体转变,造成组织转变应力进一步增大形成的拉应力,从而使样件在冷处理后出现裂纹。这是造成440C材料淬火开裂的另一原因。
图2 隐针马氏体+残留奥氏体+粒状碳化物+块状共晶碳化物
(2)化学成分分析 从淬裂样件上取样进行,采用湿法测量对其进行化学成分分析,结果如表1所示。由表1可看出,化学成分符合AMS5630L标准要求。
(3)力学性能分析 维氏硬度检测结果如表2所示。测试方法按ASTM E384-11五个数值的平均数,并根据ASTME140-12b转换成洛氏硬度,由裂纹处硬度检测结果可知符合技术要求。
表2 硬度检测结果
项目 HV1000 HRC裂纹处硬度 709 61技术要求 — ≥55
产生裂纹的原因是由于表面的脱碳层,在淬火冷却过程中首先发生组织转变,因表面脱碳层的Ms点较未脱碳层的Ms点高,因此在淬火过程中首先发生马氏体组织转变。而淬火马氏体是脆性组织,特性是硬而脆,这种组织随碳含量的增加脆性增大,相当于在表面形成一层硬壳。当心部开始冷却到Ms点以下产生马氏体组织转变时,由于组织的转变而引起的体积增大,使表层组织产生拉应力,最终造成表面出现宏观裂纹。产生表面脱碳是由于锻后空冷及随后进行的退火。退火制度为:857℃保温6~6.5h后以20℃/h炉冷至593℃出炉空冷,由于热处理时间较长达到24h左右,造成锻件表面出现的脱碳层达到1~2mm。而试样是由锻件解剖一件进行取样的,锻件脱碳层没有去除或去除不彻底造成试样在淬回火及冷处理过程中开裂。因此,在锻件退火后增加一次粗加工以去除脱碳层,锻件及试样在去除脱碳层后再经热处理淬火、冷处理,均未出过开裂现象。
表1 440C不锈钢的化学成分(质量分数) (%)
元素 C Si Mn Cr S P Ni Mo检测结果 1.03 0.41 0.40 16.47 0.006 0.026 0.31 0.45标准要求 0.95~1.20 ≤1.0 ≤1.0 16.0~18.0 ≤0.03 ≤0.04 ≤0.75 0.4~0.65
由于该材料碳含量高、碳化物数量多,因此预热可以减少热应力从而减少零件的变形和开裂倾向。对于航空等精度要求高、形状复杂的锻件,为防止开裂,淬火后可先在100℃左右进行去应力处理。
(1)锻件表面脱碳是造成锻件淬火或冷处理时产生开裂的主要原因。
(2)建议锻件热处理前需将脱碳层去除,并确保热处理过程中不出现脱碳或增碳现象,对于精密零件可以采用真空或在保护气氛中进行热处理。
参考文献:
[1] 中国航空材料手册编委会.中国航空材料手册[M].北京:中国标准出版社,2002.
[2]张菊水.钢的过热与过烧[M].上海:上海科学技术出版社,1984.
[3]王忠诚.热处理常见缺陷分析与对策[M].北京:化学工业出版社,2007.
[4]陈德和.不锈钢及其热处理[M].北京:机械工业出版社,1973.
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