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FV520B屬于馬氏體型沉淀硬化不銹鋼,是在Cr13型馬氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上,加入Mo、Ti、Nb、Cu等強(qiáng)化元素,在400~650℃時(shí)效時(shí),析出時(shí)效硬化相而產(chǎn)生沉淀硬化,其開發(fā)始于20世紀(jì)40年代,該鋼易于加工、強(qiáng)度高、韌性良好、耐蝕性好,同時(shí)可以通過簡單的熱處理工藝而獲得不同的力學(xué)性能。
FV520B鋼屬于英國FirthVickers材料研究室在原FV520鋼的基礎(chǔ)上研制出的新型低碳馬氏體沉淀硬化不銹鋼,該鋼種具有優(yōu)良的耐蝕性能和與18-8鋼相近的焊接性,還具有良好的沖擊韌度和較大截面上理想的橫向性能,主要應(yīng)用于齒輪、螺栓、軸、輪盤、葉片、轉(zhuǎn)子、泵件等場合。
FV520B鋼被引進(jìn)國內(nèi)后,一直活躍在風(fēng)機(jī)制造行業(yè),主要用來制造抽送含有腐蝕介質(zhì)的中高速風(fēng)機(jī)葉片。然而,由于風(fēng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域及使用環(huán)境,風(fēng)機(jī)用材料及其焊接接頭須有較好的耐蝕性及力學(xué)性能,因此,分析不同腐蝕環(huán)境下,通過一定的熱處理后,F(xiàn)V520B及其焊接接頭滿足使用強(qiáng)度時(shí)的耐蝕性能具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。
FV520B化學(xué)成分見下表:
牌號(hào) | C | Si | Mn | P | S |
FV520B | ≤0.07 | ≤0.03 | ≤1.0 | ≤0.03 | ≤0.7 |
Ni | Cr | Mo | Cu | Nb | Fe |
5.0-6.0 | 13.2-14.5 | 1.3-1.8 | 1.3-1.8 | 0.25-0.45 | 余量 |
試驗(yàn)主要測試馬氏體沉淀硬化不銹鋼FV520B在不同的腐蝕介質(zhì)中的腐蝕速率,材料的腐蝕試驗(yàn)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB/T7901-1999金屬材料實(shí)驗(yàn)室均勻腐蝕全浸試驗(yàn)方法進(jìn)行的,利用失重法測量金屬的腐蝕速率。腐蝕后采用電子掃描顯微鏡對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行微觀形貌的觀察,然后利用能譜儀對(duì)腐蝕產(chǎn)物化學(xué)成分進(jìn)行分析,鋼后清除腐蝕產(chǎn)物,計(jì)算馬氏體沉淀硬化不銹鋼FV520B的腐蝕速度。
試驗(yàn)結(jié)果表明:
在35℃下的不同腐蝕環(huán)境中,母材及焊接接頭在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的HCl中的腐蝕均較為嚴(yán)重,氯離子對(duì)不銹鋼的鈍化膜有較為嚴(yán)重的破壞性,可在材料的表面形成較深的點(diǎn)蝕坑,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的H2SO4中的腐蝕相對(duì)較弱,腐蝕產(chǎn)物也各不相同。
同等腐蝕條件下,F(xiàn)V520B母材的腐蝕速率比焊接接頭的腐蝕速率大,且在焊接接頭中,熱影響區(qū)的腐蝕速率又比焊縫的腐蝕速率大,使熱影響區(qū)成為整個(gè)焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)。
FV520B焊縫處較高的合金元素含量對(duì)該鋼的耐蝕起到很大的促進(jìn)作用,尤其Cr和Ni元素都對(duì)硫酸的耐蝕性較好,但這些元素對(duì)于Cl-的耐蝕性較差。
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