Page 40 - 《摩擦学学报》2020年第5期

第 5 期 李平, 等: 回火温度对20Cr13不锈钢液固两相流冲刷腐蚀性能的影响 595

洗干燥后，用感量为0.1 mg的分析天平称重，然后试样 解，组织中的碳原子偏聚在位错线附近间隙位置，最
安装在试样架内，仅1个10 mm×10 mm表面裸露在料 终形成回火马氏体. 随着回火温度的升高，材料中的
浆液中用于冲刷腐蚀试验测试，冲刷腐蚀试验结束后 合金碳化物逐渐析出. 当回火温度升高到450 ℃时，渗
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试样干燥称重. 试样的冲刷腐蚀速率采用式(1)计算 . 碳体球化，α相仍保持条状或针状(片状)形态，试样的
∆G 组织主要为屈氏体. 当回火温度达到650 ℃时，试样的
W = (1)
A×t 组织发生了变化，并且碳化物逐渐粗化. 淬火后的马
式中： W为材料的纯冲刷速率 W e或冲刷腐蚀速率， 氏体经过高温回火后，马氏体中的板条不断合并，针
)；
W t g/m ·h ∆G = G 0 −G 1 ，表示材料试验前重量G 与 状逐渐消失，最终形成多边形铁素体，渗碳体也不断
2
(
0
试验后重量G 的差值，即纯冲刷或冲刷腐蚀试验材料 析出在铁素体中，最终呈现典型的回火索氏体形貌 .
[13]
1
失重量； A为试样的冲刷腐蚀面积； t为冲刷腐蚀试验 2.2 回火温度对20Cr13不锈钢硬度的影响
时间. 冲刷与腐蚀之间的交互作用失重速率W 可用下 图2为20Cr13不锈钢经过1 030 ℃淬火后，再经过
s
式计算 [20-21] : 不同温度回火处理后试样的硬度变化情况. 可以看
(2) 出，回火温度为250 ℃时硬度最高(为HRC47.1)，随着
W s = W t −W c −W e
回火温度的升高，回火温度在300~450 ℃区域之间硬
2 结果与讨论
度变化不大，450 ℃时硬度为HRC46.5，出现二次硬化
2.1 金相组织 现象，硬度有所升高；当回火温度超过450 ℃时，在中
图 1所 示 为 20Cr13不 锈 钢 经 过 不 同 回 火 温 度 温区间回火，其硬度下降速度变快，550 ℃时硬度降至

(250、450和650 ℃)处理后的显微组织，从图1(a)中可 HRC31.3；回火硬度继续升高，在高温区间回火(调质
以看出，当回火温度为250 ℃时，淬火马氏体逐渐分 处理)，硬度下降速度变得缓慢，当回火温度为700 ℃

20 μm 20 μm

(a) 250 ℃ (b) 450 ℃

20 μm

(c) 650 ℃

Fig. 1 Microstructure of 20Cr13 steel after tempering at different temperatures
图 1 20Cr13不锈钢在不同温度回火后的OM照片