SUS440C：淬火溫度決定了SUS440C材料的性能

試驗在10噸高頻真空感應爐進行冶煉。鑄錠(1=lor~)在1200℃加熱30分鐘以后,熱軋成厚度為3.0~的板坯。熱軋板用硫酸酸洗并用真空退火爐對其進行750℃xor小時的球化退火處理,然后冷軋成1.5~厚的板材。該冷軋板要在750℃溫度下進行10分鐘的軟化退火。在此以后就可實施900℃一1200℃的溫度范圍內保持10分鐘,空冷的固溶處理。從球化退火材的組織中可知它是由均勻彌散球化(Cr碳化物)析出的鐵素體相組成。SUS440C就是在該相狀態(tài)下進行冷軋,因為在此狀態(tài)下硬度低延伸率高,在1100℃固溶處理后鋼的組織是由均勻細微球狀Cr碳化物的馬氏體相組成。這是US導訓OA典型的淬火組織。在該相狀態(tài)下具有高淬火硬度和優(yōu)良的耐摩耗性。因此可作為各種刀具和軸承等使用。另一方面在1100℃和1200℃固溶處理后試樣的組織呈現(xiàn)出與1150℃固溶處理完全不同的組織狀態(tài)。1150℃固溶處理的組織是馬氏體相,殘留奧氏體相和Cr碳化物的復合組織;而1200℃固溶處理材的組織幾乎是高溫下未轉變的殘留亞穩(wěn)定奧氏體。因此當固溶處理溫度在1100℃以上時,隨著熱處理溫度的升高,殘留奧氏體相的體積百分率急劇增加。伴隨這種殘留奧氏體相的增加,硬度也快速下降。另外未相變奧氏體相的殘留量與固溶處理溫度和冷卻速度有很大關系。固溶溫度越高,冷卻速度愈大,則殘留就容易發(fā)生。1200℃固溶處理材料的延伸率在室溫下約為115%,這比冷軋退火材低一些。說明在室溫下不能對1200℃固溶處理材進行如同球化退火材料那樣的壓力成形等大變形量加工。但是/如果把拉伸變形溫度上升至250℃,則1200℃固溶化熱處理材料的延伸率可達到100%,此時不但顯示出非常大的延伸率,而且同時具有900MAP以上的高抗張強度。用X一射線衍射法測定了經(jīng)1200℃固溶處理材在各種溫度下抗張試驗后的殘留奧氏體相的體積百分率。結果表明,隨著延伸率的增加,奧氏體相的體積百分率減少。這是因為1200℃固溶處理材的高延伸率是通過拉伸變形中誘發(fā)的奧氏體一馬氏體相變引起的超塑性現(xiàn)象的相變誘發(fā)塑性而獲得的。1200℃固溶處理材在室溫下低的延伸率是由于亞穩(wěn)定奧氏體晶界處存在有薄片狀的a’馬氏體相并成為裂紋的起源和傳播的路徑,所以脆弱。在室溫下的延伸率約為15%的斷裂面上呈現(xiàn)出晶界脆斷的組織。綜上所述,高碳不銹鋼SUS440C通過淬火熱處理和1200℃固溶處理可以獲得既有高硬度又有優(yōu)良溫加工性能的雙重特性。