(整理)LCC、WCB、CF8M、1.0619、1.6220、1.4408和20ГЛ等閥門(mén)鋼熱處理后歷年試樣力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

LCC、WCBCF8M1.0619、1.62201.4408和20rn等美、德國(guó)、俄國(guó)閥門(mén)鋼熱處理后歷年試樣力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)穆振遠(yuǎn)洛陽(yáng)重諾機(jī)械制造有限公司（原洛陽(yáng)機(jī)車廠熱處理）4718隨著閥門(mén)出口貿(mào)易發(fā)展，我國(guó)開(kāi)始大量使用國(guó)外閥門(mén)用鋼生產(chǎn)出口閥門(mén)。我有幸在溫州盛昌石油設(shè)備制造有限公司從事熱處理技術(shù)工作和現(xiàn)場(chǎng)熱處理6年，經(jīng)歷了對(duì)國(guó)外閥門(mén)用鋼熱處理不熟悉，又經(jīng)過(guò)多年熱處理工藝試驗(yàn)改進(jìn)到加深了解的全過(guò)程。開(kāi)始2年因無(wú)拉伸、沖擊力學(xué)性能檢測(cè)設(shè)備，全靠外協(xié)，數(shù)據(jù)較少。由于公司重視，配全了硬度計(jì)、拉伸和沖擊試驗(yàn)機(jī)以及低溫保溫箱。4年來(lái)拉伸了兩千多爐（根）和沖擊一千多爐，總花費(fèi)近二十萬(wàn)（包括設(shè)備購(gòu)置費(fèi)）。大大加快了熱處理工藝改進(jìn)和新材料新產(chǎn)品生產(chǎn)開(kāi)發(fā)。我把我和我徒弟吳建明和陳健、用幾年的汗水和心血獲得的歷年來(lái)多種閥門(mén)用鋼試樣力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表放在網(wǎng)上，獻(xiàn)給全國(guó)閥門(mén)行業(yè)和行業(yè)熱處理工作者，供大家交流參考。為提高我國(guó)閥門(mén)熱處理質(zhì)量而共同努力！同時(shí)也獻(xiàn)給我們董事長(zhǎng)黃建中和黃建光！感謝他們大力支持！編統(tǒng)說(shuō)明；1.本統(tǒng)計(jì)表是經(jīng)歷4年，近2仟爐隨爐試樣的力學(xué)性能試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。含蓋WCB、LCC、CF8M、1.0619、1.6220、20rn等美國(guó)、德國(guó)和俄國(guó)15種閥門(mén)鋼,HC-26等9種插車和其它配件鋼。數(shù)量之多,品種之全，網(wǎng)絡(luò)和文獻(xiàn)未見(jiàn)。本文為拋磚引玉。.因?yàn)閃CB和1.0619客戶要求低溫沖擊，N有時(shí)不合格，采用QT熱處理。熱處理后，除有高的強(qiáng)度和塑性外，還具有高于客戶要求的低溫沖擊功,詳見(jiàn)表1，589爐，-29℃Akv30-123L、AVG33-98J、平均53J；8爐-46℃心丫32-721、AVG35-59J平均47J。為簡(jiǎn)化和提高要求，1.0619客戶要求-20℃同WCB-29℃,1.6220-要求-40℃，同LCC-46℃；CF8M不銹鋼等均低于要求試驗(yàn)溫度-50℃。WCB-46℃和LCC-60℃低溫沖擊功也很高，遠(yuǎn)叁27J。.我們WCB、LCC、1.0619、1.6220和20rh中小閥門(mén)都不加Cr、Ni、Mo和V,殘留元素含量很低。Mn是主要合金化元素，對(duì)提高淬透性影響最大，改善低溫沖擊功，應(yīng)盡量往上限控制。我們WCB1.0619和LCC1.6220實(shí)際0.18-0.22%C一樣，0.75-1.00%Mn和（0.80）1.00-1.20%Mn,淬火后為158-292（347）HB、平均233HB和（172）207-471HB、平均315HB；0.20-0.25%C1.21-1.44（1.60）%Mn的20rn淬火后261-427HB、平均331HB。實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)說(shuō)明Mn能顯著提高鋼的淬透性。LCC的Mn上限1.20%,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定C從0.25%每降低0.01%,可提高0.04%Mn,最高1.40%。一般不會(huì)用這個(gè)規(guī)則，我廠也不會(huì)，Mn<1.20%,最低0.79%。1.6220和20rhMn為1.00-1.60%和1.10-1.40%（客戶允許1.20-1.60%,20rh另一標(biāo)準(zhǔn)）。因客戶要求CE三0.45,為冶煉方便1.6220按LCC,1.0619按WCB成分控制，實(shí)際有時(shí)Mn和C含量都很低，低溫沖擊功也低，波動(dòng)大。20rhMn高（1.21-1.60%）-60℃Akv25-62J、AVG37-57J、平均46J,低溫沖擊功很高（見(jiàn)表2）。大閥門(mén)和強(qiáng)度要求高時(shí)，可加Mo,提高淬透性和回火穩(wěn)定性，如美國(guó)牌號(hào)自設(shè)計(jì)成分HC49-20MnMo鑄鋼，-46℃Akv48-106J、AVG51-88J、4爐平均67J,-60℃Akv57-61J、AVG59J（見(jiàn)表5）,說(shuō)明大閥門(mén)加Mo是有益的，可行的。LCC、20rh和ZG20MnMo-60℃Akv達(dá)到和超過(guò)LC1-C-Mo鋼-59℃Akv38-60J、AVG44-56J、3爐平均49J水平（見(jiàn)表1、2和5）,可代替Mo高0.45-0.65%的LC1低溫鋼。鋼合金化，控制好成分是獲得良好力學(xué)性能，高的低溫沖擊功的基礎(chǔ)。.4.我們進(jìn)行了WCB正火保溫時(shí)間、正火+不同溫度回火，淬火+不同溫度回火。LCC鋼N（正火）Q（淬火）T（回火）、QQT和QT以及不同回火溫度回火等熱處理工藝對(duì)低溫沖擊功影響隨爐數(shù)百爐試驗(yàn)。得知正火和淬火保溫時(shí)間三2h[1][2]的下限2h時(shí)間太短，消除不了鑄態(tài)組織。隨著回火溫度提高，低溫沖擊功不是也隨著總提高,和資料中鋼的aku回火曲線不一樣。20Mn無(wú)曲線，15Mn（0.19%C0.96%Mn-20Mn）450℃B是虛線。低溫Akv回火曲線查不到。低溫沖擊功有極大值，有拐點(diǎn)。[1][3]回火溫度可能偏高，熱處理應(yīng)改進(jìn)。WCBQT-水冷正火（因淬火硬度很低158-292HB幾爐三300HB）回火后低溫沖擊性能高于NT,更高于N,生產(chǎn)周期短于NT,為提高產(chǎn)品質(zhì)量值得推廣。合適熱處理是獲得優(yōu)良力學(xué)性能關(guān)鍵。5.LCC、1.6220鋼低溫沖擊性能見(jiàn)表2,2010年AVG統(tǒng)計(jì)分布情況見(jiàn)表4,171爐-46℃Akv30-114J、AVG33-105J、總平均55J；-60℃二爐Akv42-55J、AVG43-53J、平均48J。Akv高于網(wǎng)上關(guān)于LCC熱處理和低溫沖擊影響主要二篇文章的有時(shí)ak40J/cm?[2]和ak23-35J/城（Akv"18-23J）[3]。二篇都把Akv和ak搞混，Akv"0.8ak,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)要求是Akv。[3]加0.25-0.35%Ni和采用NQT熱處理，效果不佳。⑵把LCB和LCC鋼標(biāo)準(zhǔn)要求不同力學(xué)性能稱為表現(xiàn)不同機(jī)械性能是微量合金Mn、Cr和Ni元素的作用。用量詞不當(dāng)，MnW1.00-1.20%,Cr、Ni加時(shí)為少量，不加才是微量，微量對(duì)性能影響很小。性能要求不同是主要成分C和Mn不同，LCC是C低Mn高，LCB是C高M(jìn)n低，其它成分都相同。單講三個(gè)元素作用不符合合金化原理，不加Cr、Ni時(shí)，微量影響很小，談?wù)撈渥饔脽o(wú)意義，而且分析的理論是錯(cuò)的。如用三個(gè)元素提高淬火后殘余奧氏體量來(lái)提高Akv（LCC淬火硬度時(shí)常有200-300HB,奧氏體很不穩(wěn)定。高炭和高合金鋼才有效）。Cr降低淬火溫度（提高Ac3）,延長(zhǎng)淬火保溫時(shí)間使合金充分彌散（擴(kuò)散），Mn是強(qiáng)碳化物元素（無(wú)獨(dú)立碳化物）和晶界析出碳化物引起回火脆性說(shuō)（主要Sn、Sb、.As等雜質(zhì)偏聚在原奧氏體晶界引起說(shuō)）。網(wǎng)上參考文獻(xiàn)：[1]WCB、LCC化學(xué)成分和機(jī)械性能檢驗(yàn)。⑵楊玉團(tuán)、莊承林低溫閥門(mén)用LCB、LCC鋼熱處理淺析。[3]王景德化學(xué)成分與熱處理對(duì)LCC鋼低溫沖擊影響。LCCLCC、1.6220和20rn熱處理后的力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)（表2）WCBWCB、1.0619等熱處理后力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表（表1）年份材料RmMpaRelMpaA%Z%HB溫度℃AkvJAVGJ爐數(shù)2009WCB1.0619540-635571295-42536922.0-36.027200-2932-12333-9449732010WCB1.0619545-675602280-50039023.5-31.526194-2931-9136-83541432011WCB1.0619530-660579315-54539523.0-33.027199-2930-10834-9853165167-178-4632-6235-534342012WCB1.0619549-619579360-42138223.5-33.027181+2094-121111-1151144151-199-2934-12035-9654209159-180-4646-7245-59514201215XMH18XrH61464349653425.023.05657191201-60-6034-7244-624751212011LF2175-461022051681A105174-4616218016612010LC1180-193-5938-6044-56493注1：性能上行為性能范圍，下行為平均值。AVG-上行三個(gè)試樣Akv平均值范圍，下行平均值的平均值?？蛻粢螅篧CB-29℃、1.0619-20℃Akv叁27J,統(tǒng)一-29℃試驗(yàn)。注2：WCB（F8888爐）-15、-20、-25和-29℃人協(xié)70-84、57-70、59-67和47-53J,AVG75、64、63和50J。.注3：LC1-59℃AVG叁18JAkv叁14J。注4：15XMH、18X「H-60℃Akv叁16J。X-Cr、M-Mo。

年份材料RmMpaReMpaA%Z%HB溫度℃AkvJAVGJ爐數(shù)注2009LCC1.6220550-645584380-46042313.5-30.528208-4630-9433-8654312010LCC1.6220590-695630405-50554523.5-30.526207-4636-9844-9561202011LCC1.6220560-660618385-50544823.5-31.026207-463911441-775418170-196-464010644-976022167-209-4633-8137-725219186-189-6042-5543-5348220121.6220565-610585395-45048025.0-32.530178-4632-7037-574741LCC570-686613402-54843222.0-32.025.544-6455175-198-463611042-1055935201120rh580-635611412-48542221.5-31.025198-6035-6239-574615201220rh620-645632422-48446024.5-29.526.554-6057197-207-6025-5937-52457注1：LCC中也包括少量LCB,不在單列。注2：LCC標(biāo)準(zhǔn)-46℃AVG叁20J、Akv叁16J?？蛻粢驛kv叁27J、（有的33J）。1.6220標(biāo)準(zhǔn)-40℃Akv叁27J,統(tǒng)一-46℃試驗(yàn)。20rh-60℃Akv叁16J。注2；LCC、1.6220和20rh均為20Mn鑄鋼，「-Mn、h-鑄鋼。注3:LCC鋼6爐-29℃和-46℃對(duì)比試驗(yàn)，-29℃Akv57-113J、AVG60-104J、平均76J；-46℃Akv35-74J、AVG42-65J、平均49J。LCC同WCB相比，Mn高，低溫沖擊功也高，有利于提高低溫沖擊功。1.0619Mn上限1.20%是合理的，但Rm要求W600Mpa是不合理的。1.6220也如此。不如20rhRm叁500Mpa.,不設(shè)上限合理。能充分發(fā)輝Mn合金化作用，提高鋼的力學(xué)性能。1.0619Rm上限過(guò)低不符合對(duì)鋼材綜合（強(qiáng)度、低溫韌性等）要求越來(lái)越高的發(fā)展需要,影響鋼材性能充分發(fā)揮,限制鋼材潛力的充分挖掘。CF8M、1.4408、1.4308、CF3、CA15M和2X13不銹鋼熱處理后力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表表3年份材料RmMpaRelMpaA%Z%HB溫度℃AkvJAVGJ爐數(shù)注2012年CF8M和CF3鋼共10和2爐（19和5組）溫州和上海檢測(cè)單位分別-196℃沖擊，CF8M：Akv73-139J、AVG73-130J平均103J和CF3：Akv93-134J、AVG100-126J平均114J。1.4308要求室溫Akv。2X13口-ZG2Cr13：-60℃Akv叁16J°CA15M-三0.15%C、11.5-14.0Cr、0.15-0.20Mo…。CF8M：C-抗蝕鑄鋼、F-平均19Cr%+9%Ni、8-三0.08%C、Mo-2%。1.4308-GX6CrNi189和CF8成分基本相同，G-高合金鑄鋼、6W0.07%C、18-Cr平均18%、Ni-平均9%。1.4408-GX6CrNiMo1810和CF8M成分基本相同。

2009CF8M1.4408485-600527240-335282355-56.046.0142-159-50111-263126-23619062140-156-60174-264190-25821912140-160-19674-17678-136116112010CF8M1.4408510-660571240-420306385-58.547.5137-163-60174-29695--27019241141-162-6598-298105-253208642011CF8M1.4408485-635569255-455338375-62.549.5125-168-55173-296187-2622242-60164-296188-25422235-65151-295174-23519985-196162-17698-131115220111.4308540-610563280-35030648.5-68055.5.148-162+26204-222213-2182153-60174-224198-2042012-65162-176168-175174320112X13口73060521.558220-6044-7260176857218.053229-6044-484412011CA15M63550522.5481891鋼號(hào)爐數(shù)溫度℃35404550556065叁707580859095100AVG平均WCB1.0619143-2952323242624962154LCC1.622020-4613731112161鋼號(hào)爐數(shù)溫度℃90100120140150170180190200210220230240250270CF8M1.440841-6021132242563522119264-65119812128922208鋼號(hào)試樣溫度℃707580859095100105110115120125130CF8M19組-1962231222311103CF3組-196111111142010年幾種閥門(mén)鋼和2012年CF8M、CF3(-196℃)低溫AVG統(tǒng)計(jì)分析表(表4)AVG-為三個(gè)試樣Akv平均值，其分組范圍值叁，如65—三65,單位J.。表中數(shù)值為頻次。

注2：CF8M和1.4408客戶要求-50℃Akv叁80J。CF8M和CF3-196℃AVGN80J,Akv叁56J。插車和其它配件鋼熱處理后力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表表插車和其它配件鋼熱處理后力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表表5鋼號(hào)相當(dāng)鋼號(hào)RmMpaRelMpaA%Z%HB溫度℃AkvJAVGJ爐數(shù)HC-26ZG30625-728682418-56547222.0-30.02423112HC-