热处理工艺对1Ni9钢组织与性能的影响

伯希钢

1Ni9钢是1944年开发的含Ni量为9%的低碳钢，始创于美国国际镍公司的产品研究实验室，使用温度最低可达-196℃。自1960年研究证明不进行焊后消除应力热处理亦可安全使用以来，Ni钢就成为用于制造大型低温容器和耐低温设备的主要材料之一。Ni是形成和稳定奥氏体的元素，可以与Fe形成α和γ固溶体并能提高奥氏体的稳定性。Ni含量的增加可以提高碳元素在马氏体内的活度、增大碳的扩散系数、提高残留奥氏体的含量，改善材料的韧性、降低脆性转变温度。Ni对钢的线膨胀系数、热导率、导电性和磁性也有明显的影响，且Ni的添加对钢的加工成形等工艺性能影响不大。1Ni9钢作为唯一可在-196℃服役的低温用钢，其-196℃的夏比冲击吸收能量高达200～300J，是深冷环境下韧度较好的材料。而长期以来制造风机叶轮等用的1Ni9钢板几乎全部依赖进口，国内仅少数企业生产1Ni9钢，因此开发9Ni钢对国家经济发展和企业经营效益都有重要意义。

采用金相显微镜、冲击试验机和扫描电镜对1Ni9钢的组织和性能进行了研究，分析了3种不同的热处理工艺对1Ni9钢性能的影响。结果表明：
（1）1Ni9钢经890℃淬火＋590℃回火后组织为板条马氏体和奥氏体；
（2）双正火热处理（900℃空冷＋780℃空冷＋570℃回火）后，组织为板条马氏体和少量的逆转奥氏体；
（3）经过双相区淬火（800℃水淬＋670℃水淬＋570℃回火）后，马氏体的板条变得细小，逆转奥氏体析出量增加，并有少量的铁素体生成，在-196℃时冲击吸收能量高达125J，表现为延性断裂，具有良好的冲击性能。

dhzhou8888

感谢介绍，这个钢我没有接触过。

daoshu1127

谢谢分享