403（相當(dāng)于中國(guó)GB/T20878《不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)及化學(xué)成分》中的12Cr13）不銹鋼屬于含12%鉻的馬氏體型不銹鋼，具有高強(qiáng)度、較高的中溫耐熱性、優(yōu)良的加工性能和焊接性等，在火電、核電、風(fēng)電等機(jī)械裝備中有廣泛的應(yīng)用。隨著能源工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與建設(shè)，對(duì)緊固件提出了更高的力學(xué)性能、磁性能方面的要求。為了提高403不銹鋼的強(qiáng)度和塑韌性以及使用要求，對(duì)化學(xué)成分和熱處理工藝進(jìn)行改善，取得一定的成效。

　　試驗(yàn)用的403不銹鋼的主要化學(xué)成分如表1所示。M20*280六角頭螺栓采用的熱處理工藝為950～1000℃X1.5 h油冷+720～750℃X4 h油冷。

　　表1 試驗(yàn)用403不銹鋼的主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)W,%）

試驗(yàn)鋼	C	Mn	Si	Cr	Ni	Mo	N
1#	0.11	0.44	0.32	12.30	0.15	0.50	0.0043
2#	0.11	0.45	0.33	12.32	0.40	0.31	0.0043
3#	0.11	0.48	0.31	12.27	0.16	0.30	0.0330

　　不銹鋼的基體為馬氏體+少量奧氏體+不同含量的δ鐵素體。隨著淬火溫度和回火溫度的升高，鋼中的顆粒狀碳、氮化物的數(shù)量逐漸增多，經(jīng)掃描電鏡TEM測(cè)定其結(jié)構(gòu)為M23C6型。

　　試驗(yàn)403不銹鋼熱處理調(diào)質(zhì)后的力學(xué)性能見(jiàn)表2。

試驗(yàn)鋼	淬火溫度℃	回火溫度℃	下屈服強(qiáng)度ReL/MPa	抗拉強(qiáng)度 Rm/MPa	斷后伸長(zhǎng)率A/%	沖擊試驗(yàn)cKV2/J
1#	950℃	720℃	511	687	23.5	168
		750℃	441	632	26.5	192
	1000℃	720℃	514	678	21.5	201
		750℃	464	646	25.5	223
2#	950℃	720℃	525	686	23.5	172
		750℃	476	653	27.0	212
	1000℃	720℃	539	696	23.0	206
		750℃	493	663	24.5	210
3#	950℃	720℃	490	669	24.5	225
		750℃	453	641	27.0	249
	1000℃	720℃	493	666	25.0	217
		750℃	456	643	27.0	222

　　熱處理工藝的影響在于，淬火溫度越高，合金元素溶入基體越多，固溶強(qiáng)化越顯著，而高溫回火產(chǎn)生較多的碳化物，降低強(qiáng)度，增加塑韌性，減小磁感應(yīng)強(qiáng)度。

　　為此，在403不銹鋼的成分區(qū)間內(nèi)進(jìn)行成分控制，提高Ni含量，或添加一定量N元素，均可以有效提高不銹鋼的力學(xué)性能，，增加塑韌性，提高在磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

　　Ni元素含量和添加一定量N元素，對(duì)力學(xué)性能、磁性能的提高的機(jī)理和作用有所不同，針對(duì)不同的使用要求，可以有側(cè)重地選用Ni和N元素進(jìn)行合金化，以期達(dá)到最佳的使用效果。

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