Z5CND13-04 马氏体铸造不锈钢 热处理工艺的研究 谭俊哲 (上海钜备金属材料有限公司) 摘要: 本文通过对 Z5CND13-04 马氏体铸造不锈钢试样进行不同的热处理, 对热处理后的机械性能结果进行分析, 确定了佳的热处理工序及热处理工艺参数, 能够满足设计及 RCCM 标准的要求, 为核级泵国产化提供了技术准备。 关键词: Z5CND13-04 , 热处理, RCCM 标准 一、 引言 Z5CND13-04 材料为低碳马氏体铸造不锈钢, 它的大截面机械性能、 静动态断裂韧性和水下疲劳性能都比较好, 同时还具有优异的铸造和焊接性能, 以及的良好的强韧性和抗汽蚀性, 从面被广泛应用于核泵叶轮等零部件[1]。 RCC-M M3201《用于压水堆 A、 B、 C 级不承压内件的铬-镍、 钼马氏体不锈钢铸件》 及 RCC-M M3208《1、 2、 3 级设备用马氏体不锈钢承压铸件》 均列有此材料牌号, 化学成分、 力学性能要求相同, 只是焊后处理等要求有差异。 安全壳喷淋泵及后续的上充泵等样机叶轮、 导叶、 吸入段等广泛采用了 Z5CND13-04 材料。 我公司曾生产过 ASME SA743 CA-6NM、 等相近牌号材料, 但鉴于 RCC-M 标准从成分、 力学性能、 试块取样等要求于上述材料有差异, 特别是模拟消应力、 性能检验标准方面有特殊要求, 因此, 对 Z5CND13-04 进行热处理工艺试验。
二、 试验材料及方法
(一) 化学成分(重量百分比%)
C ;≤0.06
Si ;0.3-0.6
Mn ;≤1.0
S ;≤0.02
P ;≤0.03
Cr ;12-13.5
Ni ;3.5-4.5
Mo ;0.4-0.7
(二) 力学性能要求 力学性能要求 技术标准 Rm(MPa) RP0. 2(MPa) A(%) AKV2(0℃) J RCCM3201 RCCM3208 750-900 ≥550 ≥15 ≥40 (个别小值≥28)
(三) 试验用料、 设备及相关标准 1、 试料来源 铸造试板采用感应炉冶炼, 试板尺寸为 200× 160× 30mm, 数量 3 块。 分别编号 P1、 P2、 P3。 2、 试验用 设备 退火、 淬火采用 RJX45, 为高温箱式电阻加热炉, 高使用温度为 1100℃; 回火、 消应力采用 RJJ75-6, 为专用回火电阻炉, 高使用温度为 650℃。 3、 拉力、 冲击、 金相试验设备及取样标准 拉力试验及冲击试验采用我公司理化室设备。 拉伸试块及冲击试块取样按 RCC-M M3201 及 RCC-M M3208, 在 1/2 截面厚度取样; 拉伸试样为φ 10mm标准拉力试棒, 按 RCC-M MC1000 引用的 EN 10002-1 标准加工; 冲击试块按 RCC-M MC1000 引用的 EN 10045-1 标准加工。
金相检验为上海工业...