D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1960.06.006 強化無镍疵磁鋼的研究 所：卫袋研組 一.研究目的 你r多电L利电器，福定其被能，而实际上.义是非越性的材料，其中如 大功室发电机轉子护环在保排导热，：！.卡仆，要求行好的花性和高的强度做限及 服极限（見女1）。在N外使川：说过号：要是含鎳（筋鎳的达到22~25女中梁 的达到6~14“，》为果的奥氏体花越鞋.想奖兵了舍镍的以高猛（猛含量达8一0，）为 米的與氏休E磁海[1！〔2)。礼据我国纳，心.德[国惠，家孔欧尔(Kantscher)致授的槌 若，我国已镪在发电饥的护环上笨无跟号X0MC心rIS进行生产。，这种器号要是 相控制生热毅或进行冷缎茶强化的、从“：：，以出随春生：产的不新发尿电机的功室尔 断地提高，对护环测在保一定的宁空衫作强要的要求也不断地提高。对这种铜号用 上遮方法进行强化生、一强要能，星人功牵发电机)要求，並丑.朵川生热锻特州 是治锻时要求没压设备能力大。片”妇海运广幸低、而且线品奢极高，迫切品要决无巢 无磁铜强化周题，並且络也是中时供片装：，知阿使用国富有的元素来代皆亦其行重 要意义。 木断究对以高蔬为基舍鉻久不行条的刚种头的元鎳无磁制的猫化进行了光：对冷州 「硬化，时效硬化及这兩者的禁合利写：热毅、锻后进行时效等的强化效采进行了初北 的探索，並对天不同的與化后茶VM,等行化的影响进行了某些探索，获件了初步 精果。 青 八：觉理税玉环材料要水 发电机功率 ak 华4 kw kg mm" k59 kg·M'cm.(20°C) 2.5万 72 55 .8 酒 防一5 1 5万鼠内治 7 6前 …1 5万氯外浴 85 -《i5 …行 10方 …85 3 iG 25 20方 :00 二 } :35 年地巧不行是拉动头学，，0中5，语女.：.时：
强 化典 拣 典 磁 纲 的 研 究 余 烧 靡份 短般研 舫 扩 研究 冀的 在释 多电 机 和 电 器 中 , 部与封眯共 杰伏 汤 执 滚社 能 , `叮文际 上 义是乡卜砒性 的材料 , 其 中如 大功率 发 电班酬嗒子护 环在 保藏 浮憾 攀声 … 一 . 鹭 夏洲 菜件 厂 , 粤求 仃好 的范性 和 高的 强度 极限反 砚 服极 限 灯见卖 夏 渗 。 在 l目外使 川的 己公 或刃孽例熟孵厂 汗要是 含踉 交高镍的达到 2 2 一 邪 ` 。 戈 中娘 的达 到 6 一 14 代 少沁从 的 奥氏 体 忿碾剔 , 晚戈 城 : 不含媒的以 ;:万猛 ( 豁含粉达招 一 名侧 。 步为 共的粤氏体 无 磕 淌〔封 证幻 。 袱据我 川表源箔 、冻 赴 德国森家 孔歇尔 ` K 如 比e h 。 : 夕教授的 推 荞 , 我 国已 耗 仁发 电机 的护 环 上朵砌 、 歹无处门旅 聆 x 扔 M o C r 拐 进 行生 产 。 , 这 种 瑞号 主要 是 好按制 平热 锻或迸 行 冷缎术 强 化 的 。 赶 大 : , , j 以 石 出陆 着井产 的不 断发展 电机的 功率 不 断地提 高 , 对 沪环刹在 保持一 定的 呀歌 节肠 诀 件 弓虽度的要求也 不 断 地提高 。 对搜 种铜号 川 上述方法 进 行吸化和生 产 , 一方商 撷 反 一 不泥汤 址 人功率 发 电机 的要 求 , 兹 且 采 用牢热缎特研 是冷 蜘寸要 求锻压段备 能力 穴 , 之靛产 迈 疑蟹住 产 半 沃 , 而 一 且 J攫品书极 高 , 追切宙要解 决无篷 无磁剔 强化 隅题 , 毓 且热也是 中国 补缺尤 一 蒙之一 , 如何 使用 中国 官有的 元素来 代替亦其有 重 要意 义 。 本研先 对 以 高霸力 疾含路及 不 含瑟 f玛 纲 补 炎刑 的 无跟无磁铜 的 强化进 行了研光 : 对冶加 工 硬 化 , 时 效硬 化 及这 雨 者的粽合 箕 姚魏 黔娜拨 , 锻后迸行 时效等的强化 效杀进 行 丁初 步 一 的 攘索 瑞 , 兹对 加 入不 同的强 化 拮 果 。 涟丫 _ W M 等对 强化 的影响进 行 了某些探案 , 获样 了初 步 表 I 古 、 入 八 琉发 傲 、 杭厂坏材 科妥习` 发 电机 功率 k W 汀 。 ~ - 咏厂,。 m k红 幼 兮。 飞澳置芫 a k 施 · M辉m 声盆 2 卜 丈黝 “ C ) 旦 岛万 亏黑 翼魏 肠万显 内冷 ’了墟 一 牲爪 5 一 万氢 外冷 一 翼几 一 醉熟 1 0 万 8 易 ’ 一移头 2 0 万 介 纵〕 一 资 遏钮覃 侧润 . 一 . , 钾一 二 一 , 司” . , 甲 州目 , 、 , , . . . . 川, , . ~ . , 州. 甲 旧 一 , 巴, , 一 一辱州 . . , . , , 吧罗 , 呀户 喇 ~ ~ 3 ~ 5 宾{之兰 1 卜一 卜冲 之3 3 汤 护 奋资 吕升 护 鬓令孚 套; 蔚》 尸 壁 嘴少 扮忿石 户 . ` 庄拐 J , 甫飞 一 是 份 只 「 子 , · 和 淤 廷 粉 书 : 二 汗 J 夕 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1960. 06. 006
-40- 钢院學较 二、驗实调辣 对九种鋼号进行了实驗，其化学成分見（表I)。其中N2,N:,N4是在潮院进行冶揀 和锻造的，治煉用碱性高周波斌进行，容量为5公厅；N,.N,·N8,N1o,N11是在撫順鋼 进行冶煉和锻造，治炼用碱性高週波版应爐进行，容量为0公斤(N,N,)及35公厅 (Ng,N,N10,N11),分别0成平均直径約0150及10的阊能，加热到11401160°C在 1.5吨蒸汽錘上锻打成φ0图排，仅N。缎成40方后1140°C开軋成中25条材。上逃諧銅号由 于量高晶粒极易是大，锻造时加热温度不能过高，必須严格控制，否則容易发生锻裂。 表I 3 实驗铜号成分表 鏑 号 号 Mn Si S P Cr W Mo N2 54Mn21CrV Ns 0.54 20.941.01 0.032 0.32「0.74 0.007 45Mn18Cr3VN N, 0.45 18.240.39 0.0050.0233.4 0.76 一 0.04g 46Mn19Cr4VN Na 0.45 19.111.2 3.810.70 -0.013 42Mn19V N20.42 18.560.81 0.022 0.78 45Mn18VN N 045 18.320.260.0090.042 0.69 0.048 70MnI8V Na 0.70 18.320.630.0120.055 0.63 72Mn18V1 N110.72 18.160.630.0120.048 :1.28 45Mn18VW No 0.45 18.240.4910.0120.033 0.650.85-1 45Mn18VM。 Nio 0.45 18.160.5210.0140.04 1-- 0.61 0.75 兰、免驗方法 所究工作对上述钢号分别进行了不同方法强化疗的拉伸冲击，便度和宁矮的测定。 1)拉仲：武样为：d=5的标准样品，彌连·，“·1p。 2)冲齿：梁历梅钠斯式“U”形槽标准样品。 3)硬度朵用袼氏硬度。 4)导磁率的测定： 无磁鋼实質上是一种順磁材料，导磁率用磁种法〔]测最。磁你是]一采千分之一精 的大平和强电磁铁装服而成，其原理标路图見（留【）。 当武样处在不均匀的磁热中，.受一问下的力。若認为空气介質的磁化举为希，.而且弑样。 足够的長，以致上端部完全处于不均匀磁范瑚以外，而那的磁璃强度可以認为是希 时，則有： F=☆KH2A
一 幻 一 翻 既 擎权 二 、 雌实的策 1 对九种 钥号进行了实盼 , 其化学成 分见 ( 表 1 乡 。 共中N 。 , N : , N ` 是在痢 院进行冶燎 和缎造的 , 冶辣用碱性 高周波瞪进行 , 容量为 5 公斤 ; N 。 , 二 N , , · N , , N l 。 , N l , 是在憔顺荆 厂进行冶燎和缎造 , 冶燎 用 碱性 高遇波 成 应蝮进 行 , 容量为 的 公斤 ( N 。 , N , ) 及 35 公斤 〔 N 。 , N , , N , 。 , N 、 1 ) , 分别鹅成 平均 直视的 , 1 50 及 1“ 0 的圆锭 , 力“热到 1 1 4零 沪 1 1 6 0 o C 在 1 . 5吨 蒸汽锤上缎 打成中 3O 圆棒 , 仅N 。 缎成 4O 方后释 1 1如 “ C 开 轧成 中 2 5条材 。 上 述潇细号 由 于魔高品粒极 易是 大 , 缎造时加热温度不能过 高 , 必填严格控制 , 否 期容易发生缎裂 。 表 万 残 实 酸翱号 成分表 洲 细 号 雌价 仲 · 卜 … 8 , { 、 C· ! v 叫 “ 。 { “ 2 良 M昭 I C r V 肠 M n 1 8 C r 3V N 4 6 M班 g C r 4V N 42 M n 19V 4 5 M n 1 8V N 7 0 M似 SV 7 2 M n 1 8V I 4 5 M 1n 8V W 4 5 M n 1 8V M o N s 0 . 5 4 2 0 . 9 4 1 . 0 1 ~ 0 。 0 3 2 ; 0 . 3 2 0 . 7 4 N , 0 . 4 5 工8 . 2 4 0 . 豁 ! 0 . 0 0弓 0 。 0 2 3 3 . 4 0 . 花 N - 0 , 4 5 19 . 1 1 1 . 么工 ’ 一 1 0 乃2 2 3 . 8 0 . 70 N : 0 . `铭 18 ` 漪 0 . 8 1 } 一 『 0 . 0 拐 0 . 7 8 N 。 成 5 18 . 貂 ) 0 . 0 5 5 0 . 6 9 N 8 0 . 7 0 1 8 . 犯 0 . 2 6 0 0 0 9…0 . 0 48 0 。 6 3 N ’l 、 0 . 7 2 1 8 . 1 6 0 . 6 3 } 0 . 0 1 2 0 . 0 3 3 1 . 招 - 凡 Q . 4 5 1 8 . 2 4 0 . 6 3 ’ 0 . 0玖 0 . 0 噬 0 . 6 5 ’ N i 。 0 , d6 1 8 . 16 0 . 4 9 0 . 0 12 0 . 6 1 { 0 . 5 2 0 . 0 1 4 兰 、 卖躲方法 娜尧 一 ￡作对 上述躺号 分别进行 了不 同 方法强化后 的拉伸 冲击 , 硬度和 一 导磁率的侧 定 。 1 ) 拉伸: 拭样 为 卜 d “ 5 的标雀 样 品 , 侧定。 。 , 。 b . ` 和钾 。 2 ) 冲击 : 采用梅袖 斯式 “ U , ’ 形槽标谁样 ; }石 。 吕 ) 硬度采 用洛氏硬度 。 4 ) 导磁率的 测定 : “ ` 无磁剔实厦 _ 匕是 一种顺磁 材料 , 导磁率用磁秤法 〔别 侧量 。 磁称是 山一架千分之一` 精度 的 天平和张电磁戮装置 而成 , 共原理腺路图 兑 { 降 I 乡 。 当 拭样处在不均匀的 磁事 中 , , . 受一 l匆 一 l ; 的 力 。 若 础为鉴气 介鬓的 磁化率为雾 , · 而且拭样 . 足够的 畏 , 以 致上端部完圣处于不 均匀磁璐范助 以 外 , 而那里 的 磁鲁 强度 汗以 忍为 是界 声 时 , ljR 有 : F ~ 士冬H Z A
第寸小三期 41 、 酒手的计法厘理龈路湖。 1一雪磁鳞之…法送上010毫又3…天平 4室限病 形录效整流弱7-空卡友 这单：F一试样所泛为力〔达， K一试样的磁化行 1一赋样下的照膜（與对竹 A一荫样的面积可分 2 K 面 …1小r代 r 1·4H 当 以克卖树 24F ”=1+” 此中磁据强发是用互应器即冲污：途部.迎过训神击常数竹办法脚得的。实题中使用的 磁城强度：2000行左行。 四，实驗詰银的分折时府 高鳐频氏体花饿测其强被的：丁北门体·背料汽足的防的温度下普锻或山溶处 理后a,a,的值很低，如(：）阿1.41I31N00°C停气及1100°C水淬闳后0，/。 分别为41.C乡长.0，“。然-上以福足要求，但0，却远不台要求，为了充 分发掷材料强变方间的游力、完小悲行」场工硬化，制效硬化及这柄者的粽合利用， 如：中熟殺放黛进行时效带方共进行：化的赛车，绮拥肾頭提西‘，心的此疯。道对 入寒些金金元茶对测化效果的：远：了：词装。 1)冷排工斑化的作用： 不时的渝工安形阻对机戒能影的响对拉样品进行拉后再进行调發的。如
盯 兰 攀 宏几 好 卜、 、 少 言 一 冬 帷 夕 一 义 癖 熬 】 撬 导 族 , 原照 莽 路 圈 。 1 一 雷磁 教 势一 攀入线鲁工O 丫 J 2 0 毫 一 气 抒一 天 平 弓 一 采 抓 整 流 燕 子 一 妄 沁 雷 袅 F - 一 一片样 所 受的 力 ` 达 满 X — 武样的磁化片宜 才六 新厂哭典 一 持才 H - - 一状扎互犷端豹 徽忿 熙 ;黄 蔚萝落象f 才乡 _ · 凡 -一破橄 一 ;七柳叮积 矛介分 全 尸 今一 雷 限 箱 翼 黯 祈i 吸乙 人脚 赞 直 一 李 逗旦 灭 亡饭rL 粉 当 黔以 划 一 袋充 直 士 此 中磁螂 强度是 用互欣 器 称 步: , 、粉孰旅 蒲 ;通过洲冲击 常数的 办法溯得的 。 卖服 中使用 的 磁场 强度在黝 0 纯斯特 左 右 。 那 燮眼是含婆奥雏 分析 封霍念 商 媛契 氏 络 龙磁溯 一 具几 一 犷弦 烈的 加工 泛 化 ;母特 、 烤材料在 足够 八的温 )玺 一 卜讨 一 锻戍 固稼处 理后 。 , 厂。 、 的价很饭 , 如 ( 梦; 贾 乡所 示 彭 3” 、 一 l招 t N 九醉。 。 。 c 停札 戈 1 10 0 “ c 水淬尚滚后 二 , / 。 、 分别 为 雌 . 份 。 及沂 O “ 、 , 。 、 头然 介一 定形 一 ; : 万 豁天流足 要 求 , 但 。 , 却选不合 要求 , 为 了 充 分发那 材料强度 方而 的湃力 , 娜交 小进行 丫 巡 ;分加 工预 化 , 时效硬 化 及 这雨 者的粽合利 用 , 如 : 个热缎炭 锻后进行 时效等方挤 进 行 必 }召今苦 步摆幸 , 特圳 行垂提石 ` , / ` 。 的此 位 。 也对 方{入 某些 介 金元 索石 强化效果豹详 从 去 汀 了 粥沙 沁 义 索 。 1 少冷瓜工毅 化 的作 形 : 不洲的冷 绷工交 形程户对 机 核铃扮 影 f招啦怒对拉 仲祥 品进行核拉 后再进行测 鳌的。 如 峨
42 洲院牌银 表哑 冷加工硬化对性能的影啊 号 抓工及热处理 6e6 翎 多 0 法 kg/mm?kg/mm2(i/d=b) kg.M/en (在20°C) 1140°C开札， 900°C停轧 40.0 97.0 60.0 53.0 3.0 0.0 41.0 1.0008 45Mn18VN 1100°C保温20 36.0 96.5 62.0 50.0 19.0 7.0 米本 5 分水淬固溶处理 固溶处兜后冷 变形8% 64.5 103.0 47.0 54.6 63.0 固溶处理后冷 米 变形34.b 131.0 138.0 16.5 7.0 95.0 ”” 45Mn18 1160+i0°C开 鍛，850°C停锻 64:0 110.0 36.0 45.0 16.0 38.5 58.0 1.0009 N7 同上固溶处理 ,后汾变形20% 107.0 122.0 30.5 38.01 88.0 米米 用磁肇试探未發现具有磁性 (表Ⅲ)及（图Ⅱ）所示，堤高冷变形程度在不影响宁磁率要求的情况下可以大大地提高 ·g及o,而0及降低，应骸特别指出通过冷变形cs/·。禎德到大火地提高，45Mn18VN在治变 形34.5及20%时比们分别达到95.0%及73？g(图I）,45Mn18C3VN:变形20%后达到 88%（表Ⅲ)。这雨种含鉻及不含铬的实驗翻在相同的20%变形程度下，其·：分别为107及 g3公斤kg/mm,这可以認为此中的Cr更有效地增加了高菇奥氐体无碰鋼冷变形后的强度。 治贵形朝成名 周】45in18VN冷燮形程度典机械性能的關案，冷變形前經 1100°C保温20分水淬因溶燕理
姻 院 拳根 冷 加工硬化 对性能的影 响 ` 加工 及 热 处理 衍 法 呵! ~ 。卜/ ~ “ a 咤乡 ; ( l厂d 一 目 . · ; · 吻 缸 m · … “ 二州 二 俘· i(在加 。 C ) 1 1 . | ! . , ! 友一食号. 1 1如 O C 开札 , g 0 0 0 C 停札 1 1 0 0 “ C保温2 0 分水淬固溶处理 固滚处理后 冷 变形 8 % 固落 处理后 冷 变 形3 .4 b 灿 ’ 4 0 . 0 9 7 . 0 6 0 () { 。: , . 。 { · } 班 N 3 6 . 0 3只 ` 仪 19 . 0 i { 1 . 0创〕8 l 5 0 06 . . ! tJ ! 0 竹5曰」4 U 64名7 l ! 与可 l , ! … 6 4 . 丘 9 6 . 5 10 3 . 0 黔 “ · ” , “ · ” … 一 “ ` ’ ` ’ “ { 一 6“ · “ { 一 9 0 0 … ’ 一 { 8 8 ` “ 写日侧4518Z 1 3 1 . 0 1 3 8 . 0 I G . 5 . 00 鸽45 6 0 一 七 8 50 0 1 1 6 0 10 C名 Q C 锻 停 共锻 6 4 : 0 1 1 0 . 0 3 6 . 0 1 6 . 0 N , , h1 上固溶处 理 后 冶变 形20 % 1 0 7 . 0 ! 1 2 2 . 0 0… 一45M nZ18呵3CV 伙 用欲 争 找探未登现 具有磁 性 ( 表 l ) 及 ( 图 ; ) 所示 , 「 提高冷变 形程度 在 不影。}、 分磁 率要求的 情 况 一 : 可以 大 大地提高 ` , 及 “ ` 而舀及切降低 , 应 蔽特别指 出通过冷变形 。 。 / 口、 租得到 大大地提高 , 45 M n1 v8 N 在冷变 形 3 4 . 5 夭 及加 % 时 比位分别达到 肠 . 0 % 及 7 8 % ( 图 U ) , 4 5 M似 S C : 的 N 伙变 形加 % 后达到 8 % (表 班) 。 这 雨种含路及不含路的实激钢在 相 同 的加% 变形程度 下 , 其 。 、 分别 为 1 07 及 沪公斤 “叮~ , , 这可以 甜约此 中的 C r 更有 效地 沦加 了高猛奥坛 体 无磁剑 冷变 形后的 强度 。 , 、 翻厂护~ ~ ~ ~ 一 — 一 扣枷ler| 俐扣 ’,n 「\ 次 、 、 、 、 亥 姊 ` , r 争 场 砚属 、 \ _ ; , 4 , - ~ 、 、 ! 阳 , , . , , ” 又 多 周 贾 4 5 M n1 v8 N 诩 冷交 形程 度典扒械性 能的 阴 系, 冷哭形前 经 1 10 “ C保沮 o2 分 水评因像虚 理
第中三期 43- 2)时效硬化的作用： 所研统的含鲵的无築无磁舞任不同温度下的时教硬化曲線与54M21CxV锅相似，如 (图Ⅲ)及（图W)所示，克庆-心温控是湖內(T00~50C)随附效温度升腐时效 所能达到的颀设最大楨升高，业样现也早。（图W)中三种不同潮号时效硬化曲缺互. ,·相不行，这跎到有相同的舍釩量，不同含絡常仅影响其起始硬度，而不影响时效的效果（硬 度的坶们)，可以推测这时时数过程主要以决于碳化釩的折出；鉻在这里起了图溶强化的作 用，但这个作用是不显著的。游（图W),不同筑号在700C时效8小时都达到硬度的最 大(，因此梁了这：P工艺过程，进北动定它对其他机械性能的影晌。如（衣W)所示， 闳滚时效后也可以强烈批提高·。，。，和口，/“。，间时及降低；：值略为开高，租仍远不能 滞足要求。45Mn18VN时效后d。/a,l37.0?。起高到46.0？6，其他辆号都提高到60%左右 或在60。以上，这样的比的證明村料在强度方面的港力简未光分发琿。 陶亚54Mn21CrV綱在1150C保温15分水淬固浓后在不同浸度时效時硬 度與时效时問的關亲。 3)冷加工硬化及时效硬化的合作用： 由1)2)实驗粘果及討酚可昆：·这种舍鲵的无鎳无磁鍘，除具有强的加工硬化性能 外，简具有良好的时效腰化作用，可以预卧软合利用这雨种强化因案可能获得滿意的桔果， 牛热级及锻后直接进行时效处理就是这种欲合利用的办法。 采用华热毅，一方面利用福热议将汾加工的加工因难，另一方面可以保留一部分锻造过 程中所給予的阳工硬化作用，同时：这种湿热的肤态下，在进行锻造的过程中，將伴有时 效硬化的过程这就欲合利招了这南种强化效应。同时由于加工使奥氏体晶体内产生滑移，因 ,政薯了膜化物折出的部位，可能获得强度及鞍性有良好配合的性能。·45M18C3VN在
第 一卜三 期 2 少汗于交交硬 化的 作 用 : 貂 , 所研究的含 筑的无豁 无磁 剔详 不周温 度下的 时教硬化 曲腺与 以M 姆笠C r y 魏相 拟 , 如 ( 图 里 ) 及 ( 图 W ) 所示 , 可灵 在一 万 灼沮 安 九卿内 泛咒0 ~ 邸。 “ C乡随 时效 温度 升 高时效 所能 达到 的硬 度最大植升忘 , 益 且禹攻 子池改早 。 ( 图 W ) 中三种 不同朋号 时效硬 化 曲徐互 相平行 , 这胶剔有相同的 含帆徽 , 不 祠含挤 粉仅影响共起始硬度 , 而不影响时效的效果 (硬 度的增位 ) , 可以推 测这时 时效过程主要取 ;戈于碳化瓤的折 出; 貉在这里起 了固沦强化 的作 用 , 但这 个作 用是 不显著的 。 权据 舒图 W少 , 不 同剔 号在7 0 O C 时 效 8 小时都达到 硬度的最 大位 , 因此淤用 了这 冲士艺趁程 , 进一 非 确 定它对 共他机械性能 的影响 。 如 灯表 w ) 所示 , 固枷寸效后也可 以 强换。提高 , 、 , 。 , : : i 。 鑫 ` ; , , l; 、 二 。降 低; , 值略为升高 , 但 仍选不 能 满足要求 。 4 5 M 1n 8 V N 耗 时效后 , 。加 、 山沂 . 0 纬提漓到肠 . 0 % ; 其他剔 号都提 高到的 莎左右 或在`仍、 以 _匕 廷样 的比 叭淤明 材料在 强度方面 的潘力内未充 分发 摊 。 之 , 皿` ~ ~ ~ 一 ~ `一 ~ ~ 、 , , 二 羞燕嘿巴豁 端 一幼净 .尸 奋 J 盒痴 . 犷嗯气 一 丫 l ! l { 户方 一 一 一 岌一 一 一厂 一一 下牙 次 一 ~ . ~ 碑 , , 一 , . . ~ ” ~ `声 , . , . , 矛 ` 户4 一 - 目 目 J . 目曰 `. 目` 一 . . 一 . ` ~ , ~ , ~ ~ 一一 盛 ~ . . . . j . ~ . , ~ 甲 . 日卜~ , . . . 门 闯. 成 证 M M 昭I C Vr 翎 在1 1扔 “ C 得 沮 1 5 分水淬 固 浓后 在不 同 沮 度 待效崎硬 度典 峙效特 阴的 阂 象 。 3 ) 冷加工硬化 及时效硬 化的粽合作 烦 : 由 1 ) 2 ) 实段拮果 及 甜谕可晃 : 这 种含奴的 无镍无磁绷 , 脸具有强烈的加工硬化性能 外 , 简其有良好的时 撇 化作 用 , 可粼狱豁粽合利 用这雨种强化 因素可 能获得浦意的拮某了 牛热缎 及缎后直接 进行时效处理就是这种 钦合利用的办法 。 柔用`卜热缎 , 一方面 利 用温 热改 件冷加工 的 加 工 困 难 , 另一方面可 以保留一郊分暇造 兹 程 中所拾予的加工硬 化作 用 , !司时在这 种 落热既状 态下 , 在 进行般造 的过程 中 , 赫伴随有时 效硬化 的 过程这就 粽合利 用了这 隔 种强化么 应 。 同时 由于加工使 奥氏 体晶体 内产生滑移 , 因 洒雄罄了蒯匕物 折御嘟位 , 可 ` 桅 侧邪度及 期性有 良好 配 合的性能 。 肠 M班 s c 3r v N 在
44 锅院学权 81100. 6000. R000.T 8000.T 1100.I 6000·1 2100.T 2.5 1.3 0.0 0.38 0-8 2.59 2.19 0.359 0·38 2.9 05 o'o8j 20 可：8 0.01 90.61 011 2 011 2.51 0'09 0 6-8 0.3 可·5 器 1.0g 2.g0 -82.98 2.53 1 (PA1)awu aunu/8y 2:26 2:101 9011 2-30I 2a1 2.551 9'VII 2.501 0-501 9'VII 2.00 2:89 0.% 0.8 2.00 250 012 2.3h 2·09 00000程限 pcC10817-7277 (公国)司众园 (公)辣 (云)性 公 名 A61uk204 AXOIZUWP9
翻 翻 院 李 权 呀奥乙 . 6 史岑 . O 均 山 饥 . 飞 r 叫 心 嘴 曰 叫 州 卜 侣 州 O O 心 O 叫 N Q 卜 卜 O O . 公 山 日 目 O O 蕊 忽, 山 O 韶 钻 ` 山 . 城 ` 宁 叫O 心 男 纷心 ` 绍 O Q 吕 蒸 州 傲叫 O O , 活 留 . 产 , 、 么 八 暄 名 ~ 旦 荆 岁 众 绷 撼 拼 盆触阿 子 才 留砒密瞿塑袱盆四菠以献她金阿衡知琳
第十三别 一45- }你4对》一 阁V 42Mn19V,54Mn21CrV,45Mn19Cr4VN在1100C保温20分水格后 在700C进行砖效時硬度典脖效时简的蘭紧。 1160℃开锻，分别在850°℃及700℃停锻，从表V数据可以看出停锻温度降低严沒有变化， ·,，·,及·，/·获得提高而及变化不显著，料根据賽料1)，当把停缎温度进一步降低， 强化作用將更显著。把700°C停像所得的秸桑与單一的固溶时效果相比（見表Ⅳ），在相阎 表V 中热锻温时性能的影响及加人不同强化元素对牛锻后性能的影响 8% 身 培 加热及热处理方法kg/mmkg/mm/d=5 90%6 kg.M/cm? HReda/0% (在20°C) Mn18 1160°C±10°C升 假，850°C停锻 64.0 110.0 6.0 45.0 16.0 38.5 58.0 1.0009 N 1160°℃±10C开 ，700C停锻 72.5 115.0 30.0 44.5 ,14.0 40.7 63.0 1.0009 70M013y Na 1140-1160°C輕锻 650-~700°C停缎 62.0 104.5 20.024.5 37.5 59.5 1.0008 72M01 1140-1160°C輕锻 N11650-700C停锻 67.5 116.5 27.0 26.5 41.0 58.0 1.0008 45Mn18VW 1140-1160°C輕毁 N,650-700C停發 61.5 107.5 34.0 44.0 41.5 57.2 1.0009 45MnI8VM 1140-1160°C輕缎 N10650-700C停爱 67.0 109.5 38.0 45.0 42.5 61.0 工.0008
策 一 f 一 只 翔 45 ~ 平万产琳 产分。 闲 今 F 才甲了物 之 代 . r 冲 2 产脚 尹甲十 ! 砧 。 } 一、 一 、 一 ~一二 杜 嘟 一一一才 - - -一 ~下广 一 书一` 宁一 节 钊 从 对少 一 一 圈 W 24 M 1n 9 V , 54 M 昭I C 户V , 肠 M n 1 9 C r 4 V N 在 1 1 0 O C 保滋幼分水淬后 在7 0 O C这行待效待硬度卖 特效吟两的 翻味 。 1 1 6 0 oC 开既 分 别在 8的 。 c 及 7加 竿停暇 , 从表 Y 数据 可以看斑停暇温度降低 声 没有变化 , 。 , , ,浓 , , a/ 、 获得提高 而 。及吱化不显著 , 料根据查料 仪〕 , 当 把停锻温度进一 步降低 , 强 化作用牌 吏显著 。 把 7 o 0 O c 停蹬所得的精果与 翠一的固溶时效果相比 (兄表 W ) , 在相 同 表 Y 半热缎踢其步性能的影晌及 加人 不同 强化元素对 华暇后性能的影响 5 "l : 42 r l ; 幼 0 ǔ 一 l
-,46… 射院學粮 的塑性下，前者获得了更高的强度特别是·，/·。。这就初步显示出钠合利用二种强化作用的 优越性。研究中变化了翎中的含酸晟，含钒量和加人鶴钼等元案，由（表5）可以看出在牛 热锻的情况下含碳高的翔号强度沒有显著变化，而塑陞大大地降低，这是不利的。高联含飘 钢72M18V1及含有钼的45Mn18VM,的强度胶，只增加含殿量面不增加含釩骚对度不 发生影响。由于所失得的猪果相差不显著，实歇褚果还可能受停锻温度的波动所扰乱，：所以 上远加入不同成分后实驗結果的比鞍只能作为初步架察，有待进一步研究。 朵用锻后不經固溶处理而立即时效，可以利锻造后臭氏晶粒丙仍保持的滑移象，使以 后时效过程中折出的碳化物分術均勻而铁得强度及塑性有良好配合的性能。（表Ⅳ）中数 据指出，45Mn18VN在1140°C开軋900°C停礼后谊接在G50°C4小时时效o.,0。皮c,/o。比轧 后的性能提高；与固溶时效的秸果比較，不但0s由50.0gmm2增到68.0kg/mm2,c,/c, 由46.0%增到65.5%，而且塑性有显著的提高，6及9分别由5.5%抢到45.5%及6.0% 增到48.0%，充分显示了粽合利用雨种强化数应的优越性。对45Mn18C3VN整1160°C 开锻700°C停锻的牛热锻后直接控650°℃4小时效，性能並木此锻后的提高，这可能是由于在 牛热锻的过程中已发生了較充公的时效过程，因而补充时效不再发生作用。 五、粘論 根据上远实驗结果及大功率汽输发电机对护环性能的要求（表I),对所实驗的无浆 无磁翎在护环生产中使用的可能性及强化的办法，得出如下几点步粘論： 1)朵用冷加工硬化的强化方法，·。，c。特别是·s/c。可以获得极火的提高，5Mn18VN 及46Mn18Cr3VN若分别采用不同的变形是可以滿足一系列太功李发电机的要求：当451n 18VN的变形量分别为12%，20%，22%时（图I)可以分别满足2.5万t及5万庇.（筑内 冷)，5万庇（氮外冷)及10万瓩和20万庇电机的要求，45Mn18C3VN亦能象取在209， 以下的不同变形量滿足20万庇及其以下各发电机的要求，为节省务建莪采用前者，但这里必 须提出，冷变形后虽然可以费得滿意的粘果，但由于在生产过程中冷变形的生产率低，需要 锻压的殷备能力大並且易出腰品，因此冷加工硬化的强化方法在护环鋼上的应用有很大的局 限性。 2)朵用时效硬化的强化方苦，强度可以获得显著提高，46M19Cr4VN可以达到2.万 庇及5万庇（氫内冷）发电机的要求。由实敷的精果米君，材料强度的潛力尙未通过时效硬 化充分发揮，σ，/·。的此值有侍近一步提政，染用时效硬化的方法进行联化，对护环的加工 工艺来說是极有利的，有广溜的发援前途，是今后赞赖研究的方向。 3)粽合利用俗加工硬化及时效硬化的强化方法，在研究中已初步显示了它有良好的强 度及塑性配合的优越性。采用牛热锻，將停鍛温度整制在700°C,45M18C3VN可以满足 2.5方诞及5万延（氫内冷)的发电机护环的要求，在加工工艺上牛热锻主要的困难是加工 工艺不易控制，：性能容易波动。锻后直按删效看来也需控制一定的停缎温度。 4)本研究中所朵用的鋼号，不但无综，而且大多不含路，除含一186Mn外加入了少 量的凯。特别恒得指出，性能較好的42Mn19V和45M18VN就是这种不舍鎳和鉻的翎号，因 此采用无鎳无餡的无碰潮以满足大型发电机秘子护环的要求是完至可能的。 6)这类无鎳的低鉻或无煞的无磁第，固溶一时效后可以获得很高的硬度，.例如45Mm I9Cr4VN的硬度可以达到R58.5(图V).。.因此可能代替贵症的皱青铜，作为无磁的孩珠 轴严材料
拐 一 的塑性 - 优越性 。 厂 , 前者获得了更高的 强度特别 是 。 , / ` 、 如倪 争软 。 炙全就初步显示 出粉合利 用二种强化作 用的 研究 中变化 了胡中的含碳量 , 含叙量 和加 养鹅如等元紊 , 山 ( 表 。 ) 一 可以看出在华 热般的情况下含碳高 的锢号 强度注有显著变化 , 而塑性大大地降低犷 这是不利 的。 高碳含姚 胡 ’ 铭M 1n v8 l 及含有铂的奶 M n 1 v8 M 。 的强度蚁裔 , 只增 加 含做 霸鞋而不 增 加 含鱿最对欢度不 发生影响 。 由于所获得的粘 果根差不 显著 , 实服拈果还可 能受停缎温度的 波动所扰乱 , ` . 所以 上述加入不同成分 后实撇桔果 的比较 只能作为 初涉 织衬荣索 , 有侍进一 步研毙 。 ’ 采用缎后不 握固溶贝介里而 立即 时效 , 可以 利 咫般造 后奥氏 晶粒内仍保持的 滑移徐 , 使 以 后时嫩 程中折 出的碳化 物分怖均匀而获得 强度及 塑性有 良好配合的 性能 。 (旋 w 夕中数 据指 出 , 4 5 M n1 8V N 在 1 1 40 0 C 开乳90 0 “ C停札后道接在G岛o C街卜时时效 ` , , ` 、 反` , / ` 、 比乳 后的性能提高; 与固溶时效的拮果此较 , 不 但 ` 。 由 50 . 汰g ~ ? 增到 68 . 血留帅 “ , ` , / ` 由拐 . 0 % 绳到 6 .5 5 % , 而且塑性有显著的提高, a 及 望 分别 由 肠 · 创公增到 4丘 6 % 及 36 , 0 形 增到 48 、 0 , , 充分显示了粽 合利 用雨种 强 化效应的优 越 性 。 对 遮咖班S C r 3 v N 趣 1拓o C 开 缈o O C 停锻的半热缎后直接在伽 。 c 4 小时效 , 性能立仓不此毅后的提高 , 这可 能是 由子在 乎热锻的过程中 已 发生 了较充分的时效过程 , 因而补充时效不再发生 作用 。 ` 二 卜 先 籍 兼 、 、 ` · 、 根据上远实段桔果 及夭功率汽 输发电机对护 环粼性能的耍求 ( 表 , ) , 对所实阶的无魂 磁翩在护环生产中使用的 可能性反强化的 办法 , 拐 出如下兀 点钾步精流 : 1 ) 采用冷加工硬化的强化方 法 , 几 , 。 、 特别 是 ` , / , 、 可以获得 极大的提 高 , 肠 M n 1 8 v N 及 肠M n1 8c r3 v N 一 若分别采用不伺的变形最可以 满足一系列太功李发 电机的耍求 : 当 45 虹n N 的变殆最分别 为 12 ` , 20 % , 即 % 时 ( 图 , ) 可以分别 浦足 2 . 5 万又迁及 5 方城 . `红内 , ` 6 万死 (氢外冶 ) 及 1 0 万施和劝万址电 机的 要求 , 4 b M 班 S C分台V N 亦能采取 在加升 以下的不同变形量满足 20 万廷反其以下各发 电机 的要求 , 为节省 格建簿采用前者 , 但这 一 里必 复提 外 冷变形后虽然句以获得满意的拮果 , 但 由于在生产 过程 中洽变形的生产率低 , 需耍 锻压的毅备能力 大雏且易出魔品 , 因此冷加工硬化的嫉化方法在护 环期 上的应用有很大的局 _ 。 幼 采用时 效硬 化的强化方传 , 强度可 以获得豆著提高 , 4 o M 云飞g c v4r N 可以达到么 d方 掀及 ” 万觅 ( 氢内粉 发电机的要 求 。 由实翰的拮果米春 材料强度的潜 力街未琢祺时效硬 化 充分发挥 , ` 。 , / d 、 的 此值有侍近 一步提产 , 采用时效硬化 的 方法进行验 化 , 对护 环的加工 工艺亲轰是 极有利的 , ` 有广滴 的 发展前捡 , 是今后播擅研先的方向 。 - 3 ) 粽 合利用 冷加工硬化及 时效硬 化的 强化方 法 , 在研先 中已初步显示 了它有奥好的翰 度及塑性配合的优 越性 。 采用 半热锻 , 游 停锻温度擦制在 70 俨 C , 4 6 M n1 8 c r 另v N 可以满足 2 . 。万廷及 5 万班 (氢 内冷 ) 的发 电机护 环 的 要求 , 在 加工工 艺 、 E半热缎主要 的困难是 加工 工艺 不易掩制 , 性能容易波动 。 缎后玄接时 效看米也需 擦制一定 的停缎温度 。 4 ) 体研毙中所朵用的剔号 , 不但无镍 , 而且大多不 含潞 , 除含 ~ 18 拓 M 。 外 加入 了少 最的姚` 特别值得指出 , 性能较好 的招 M n1 9 V 和4 6 M叹 SV N 就是这神不含镍和 好的 锵号 , 因 朵用 无镍 无路的无磁剔 以满足大型 发 电机裨子护环 的要求是完全 可能 的 。 : 、 石 ) 这类无燎的低路或 无路的无 磁翩 , 固溶一时敖后可以 获得很高的硬 鹰 , 例奴 肠 M。 1 9 C r 4 V N 物承材料 。 的硬度可以达到 R 。 。 8 . 5 ( 图 w ) 。 . 因此 可能 代替贵 重的歇青铜 , , 作为无磁 的缤珠
第十三斯 …47- 参善文献 1)Kuntscher,Ki'ger,Bicg'er:“汇业”治金I忆出版t(1959)b54-569。 2)A.C.3 aMoBCKH航，1.A.4 AHOBCK2著“电汇金酪和合金下册”机械工艺出版· (1969)118-121o 3)P.W.Selwood,"Mognetochemistry,second edition,(1956),1-10 4)高酸岑：“汽输发电机护环毁件”电机工业，G(1959)20
苹十 三期 参 考 文 献 i ) K如 ts hc e : , K i ` 妙 r , B 宝气 ’ 。 拼 “ 工 业 耀铡 ” 冶金 一 户l 出版触 ( 19 6的 6弘一 涌9 。 2 ) A . c . 3 葫。 加服。 , 月 . A . 粉职 。 沈 ; 翻 著 “ 电工 金岛和 合金 一 F册” 机械工艺 出版社 ( 19 的) 1现一1 2 1 。 3 ) P . W . S e lw o ofJ , “ M 。 隽1、 e t o c 卜e m j 3 t 即 , “ e o o 你1 o l i t i o 。 , ( 1 9防 ) , 1 、 10 。 4 ) 高峻岑: “ 汽翰发 电机护 坏缎件 ” 电机 工 狱 , G 江9的 ) 2 。
