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上,加入Mo、Ti、Nb、Cu等強化元素,在400~650℃時效時,析出時效硬化相而產生沉淀硬化,其開發始于20世紀40年代,該鋼易于加工、強度高、韌性良好、耐蝕性好,同時可以通過簡單的熱處理工藝而獲得不同的力學性能。
FV520B鋼屬于英國FirthVickers材料研究室在原FV520鋼的基礎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,主要應用于齒輪、螺栓、軸、輪盤、葉片、轉子、泵件等場合。
近年來,FV520B鋼被引進國內后,一直活躍在風機制造行業,主要用來制造抽送含有腐蝕介質的中高速風機葉片。然而,由于風機的應用領域及使用環境,風機用材料及其焊接接頭須有較好的耐蝕性及力學性能,因此,分析不同腐蝕環境下,通過一定的熱處理后,FV520B及其焊接接頭滿足使用強度時的耐蝕性能具有重要的工程實用價值。
FV520B化學成分見下表:
牌號
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C
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Si
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Mn
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P
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S
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FV520B
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≤0.07
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≤0.03
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≤1.0
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≤0.03
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≤0.7
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Ni
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Cr
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Mo
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Cu
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Nb
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Fe
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5.0-6.0
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13.2-14.5
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1.3-1.8
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1.3-1.8
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0.25-0.45
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余量
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試驗主要測試馬氏體沉淀硬化不銹鋼FV520B在不同的腐蝕介質中的腐蝕速率,材料的腐蝕試驗是根據標準JB/T7901-1999金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法進行的,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腐蝕產物進行微觀形貌的觀察,然后利用能譜儀對腐蝕產物化學成分進行分析,最后清除腐蝕產物,計算馬氏體沉淀硬化不銹鋼FV520B的腐蝕速度。
試驗結果表明:
在35℃下的不同腐蝕環境中,母材及焊接接頭在質量分數為10%的HCl中的腐蝕均較為嚴重,氯離子對不銹鋼的鈍化膜有較為嚴重的破壞性,可在材料的表面形成較深的點蝕坑,在質量分數為10%的H2SO4中的腐蝕相對較弱,腐蝕產物也各不相同。
同等腐蝕條件下,FV520B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,熱影響區的腐蝕速率又比焊縫的腐蝕速率大,使熱影響區成為整個焊接接頭的薄弱環節。
FV520B焊縫處較高的合金元素含量對該鋼的耐蝕起到很大的促進作用,尤其Cr和Ni元素都對硫酸的耐蝕性較好,但這些元素對于Cl-的耐蝕性較差。