6Cr13Mo 不锈钢中碳化物演变规律研究

宋令玺，郑淮北，杨亚光，王英虎

（1.成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司,四川 成都 610300；2.海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室,辽宁 鞍山 114009；3.攀钢集团江油长城特殊钢有限公司,四川 绵阳 621700）

0 引言

高碳马氏体不锈钢具有较高的硬度、强度、耐磨性以及良好的耐蚀性，主要用于刀具、轴承、阀门和结构件等[1−2]，而其中6Cr13Mo 不锈钢多用于发动机中工作条件最为恶劣的活塞环材料[3−4]，该种材料由于含C、Cr 元素较高，可促使碳化物的形成，凝固过程中会析出大量碳化物，碳化物的析出在一定程度上可以提高材料的硬度及耐磨性能，但也使得材料的塑性变差[5−6]、加工温度区间窄且在轧制过程中易出现劈头、表裂、组织碳化物颗粒粗大不均匀等现象；另外，共晶碳化物在零件的机加工过程中无法消除，在加载荷时容易失效[7]。目前，相关学者主要针对8Cr13MoV 高碳马氏体不锈钢碳化物的演变进行了研究[8−9]，但对6Cr13Mo 钢种的碳化物演变的研究内容鲜有报道。所以，研究6Cr13Mo 不锈钢的加热、冷却及凝固过程碳化物的演变规律具有十分重要的意义。笔者采用相图计算和超高温共聚焦显微镜原位观察的方法研究分析了6Cr13Mo 加热、冷却及凝固过程中碳化物的演变规律。

1 试验材料及方法

采用某公司生产的180 mm×180 mm 规格的6Cr13Mo 不锈钢轧制开坯料进行试验，其主要化学成分如表1 所示。

表1 6Cr13Mo 不锈钢主要合金成分Table 1 Chemical composition of 6Cr13Mo stainless steel %

采用Thermo-Calc 热力学软件对6Cr13Mo 不锈钢进行平衡相图计算，计算过程使用了铁基数据库……