关键词 |
60的2C13圆钢,三明2C13圆钢,2C13圆钢,20的2C13圆钢 |
面向地区 |
全国 |
截面形状 |
圆棒 |
形状 |
锻制 |
表面处理 |
黑棒 |
材质 |
420.0 |
2Cr13的物理性能
密度:7.75g/cm³。
熔点:1470-1510℃。
比热容:460J/(kg·K)(0-100℃)。
热导率:22.2W/(m·K)(100℃);26.4W/(m·K)(500℃)。
线膨胀系数:10.3×10⁻⁶/K(0-100℃);12.2×10⁻⁶/K(0-500℃)。
电阻率:0.55μΩ·m(20℃)。
纵向弹性模量:200kN/mm²(20℃)。
力学性能1
抗拉强度:淬火回火后,≥640MPa。
条件屈服强度:淬火回火后,≥440MPa。
伸长率:淬火回火后,≥20%。
断面收缩率:淬火回火后,≥50%。
冲击功:淬火回火后,≥63J。
硬度:退火状态下,≤223HB;淬火回火后,≥192HB。
加工工艺
热处理1
退火:800-900℃缓冷或约 750℃快冷,消除应力,降低硬度,改善切削加工性能。
淬火:920-980℃油冷,提高钢的强度和硬度。
回火:600-750℃快冷,消除淬火应力,调整硬度和韧性。
焊接:焊接性不如奥氏体型不锈钢,焊接时需要预热 150-300℃,焊后回火 700-730℃,可选用 G202、G207 等焊条1。
2Cr13(新编号为 20Cr13)是一种马氏体不锈钢,以下将从其化学成分、物理性能、力学性能、加工工艺、应用领域等维度展开详细介绍:
化学成分1
碳(C):含量在 0.16%-0.25% 之间,碳含量较高,能提高钢的强度和硬度,但会降低韧性和耐蚀性。
硅(Si):含量≤1.00%,能提高钢的强度和硬度,还能增加钢的抗氧化性和耐酸性。
锰(Mn):含量≤1.00%,可提高钢的强度和硬度,改善钢的热加工性能。
磷(P):含量≤0.035%,属于有害元素,含量过高会导致钢的脆性增加。
硫(S):含量≤0.030%,也是有害元素,会降低钢的韧性、疲劳强度等性能。
铬(Cr):含量在 12.00%-14.00%,是决定不锈钢耐腐蚀性的关键元素,能形成一层致密的钝化膜,阻止进一步的腐蚀。
镍(Ni):允许含有≤0.60%,可以提供良好的耐腐蚀性和机械性能,但 2Cr13 的镍含量通常较低,以降低成本。
如何提高2Cr13不锈钢的疲劳性能?
提高 2Cr13 不锈钢疲劳性能的方法有多种,涵盖了从材料选择、加工工艺优化到表面处理等多个方面,具体如下:
优化材料成分
微调合金元素:在 2Cr13 不锈钢基础成分上,适当增加镍、钼等元素含量。镍可提高钢的韧性和抗腐蚀性,钼能增强钢的强度和耐蚀性,改善位错结构,减少疲劳裂纹萌生的可能性,进而提高疲劳性能。
降低杂质含量:严格控制磷、硫等杂质元素含量。这些杂质易在晶界偏聚,降低晶界结合力,导致疲劳裂纹易在晶界处萌生和扩展,减少杂质含量有助于提升疲劳性能。
改进加工工艺
优化锻造工艺:采用合适的锻造比和锻造温度范围,一般锻造比在 3-5 之间为宜,使材料内部组织更加致密、均匀,改善晶粒形态,消除铸造缺陷,如气孔、疏松等,从而提高疲劳性能。
控制热处理参数
淬火:选择合适的淬火温度和冷却速度,2Cr13 不锈钢淬火温度一般在 920-980℃,油冷或风冷,可获得均匀的马氏体组织,提高强度和硬度,为后续回火处理提供良好基础。
回火:回火是提高疲劳性能的关键工序,回火温度通常在 550-650℃之间,根据具体要求确定回火时间,一般为 1-3 小时,通过回火消除淬火应力,稳定组织,提高韧性,进而提高疲劳性能。
改善冷加工工艺:在冷加工过程中,合理控制变形量和变形速度,避免过大的冷变形导致材料内部产生过多的位错和内应力,一般冷变形量控制在 20%-30% 以内,可通过中间退火等工艺消除冷加工应力,提高疲劳性能。
进行表面处理
喷丸处理:利用高速弹丸撞击 2Cr13 不锈钢表面,使表面产生塑性变形,形成一层残余压应力层,一般残余压应力可达到 200-500MPa,能有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,提高疲劳寿命。
氮化处理:在 2Cr13 不锈钢表面形成一层硬度高、耐磨性好的氮化层,氮化层厚度一般在 0.1-0.5mm 之间,不仅可以提高表面硬度和耐磨性,还能改善表面的抗腐蚀性能,从而提高疲劳性能。
镀硬铬处理:在 2Cr13 不锈钢表面镀上一层硬铬,镀铬层厚度一般在 0.02-0.05mm 之间,可提高表面硬度和光洁度,降低表面粗糙度,减少疲劳裂纹萌生的几率,同时提高耐腐蚀性,间接提高疲劳性能。
改善使用环境
控制工作温度:避免 2Cr13 不锈钢在过高或过低的温度下工作,因为极端温度会影响材料的力学性能,导致疲劳性能下降。一般来说,2Cr13 不锈钢的工作温度应控制在 - 20℃至 300℃之间。
减少振动和冲击:在设备设计和使用过程中,采取有效的减振和缓冲措施,减少振动和冲击载荷对 2Cr13 不锈钢零件的作用,降低疲劳损伤的风险。
防止腐蚀介质侵蚀:尽量避免 2Cr13 不锈钢与腐蚀性介质接触,或采取有效的防腐措施,如涂覆防腐涂层、添加缓蚀剂等,防止腐蚀产物在表面形成应力集中源,引发疲劳裂纹。