FV520B鋼是英國Firth一Vickers材料研究室研究開發的一種沉淀硬化不銹鋼，是在原Fv520鋼的基礎上研制出的新型馬氏體沉淀硬化不銹鋼。

具有優良的耐蝕性能和焊接性能。

主要應用于制造齒輪、螺栓、軸、輪盤、葉片、轉子和泵件等。

該鋼種具有較強的裂紋敏感性，如果鍛后退火制度不合適，鍛件極易發生炸裂，對工廠造成巨大損失。

因此，在實際應用過程中，了解冷卻速度與馬氏體轉變量、馬氏體的組織形態的關系是合理制定熱處理制度的關鍵。

1試驗材料及方法試驗材料試驗用FV520B鋼先由電爐冶煉，再經電渣重熔，化學成分。

表l試驗用FV520B鋼化學成分(wt%)元素Mn 515 CrNb Cu0 .020 0.30 0.15 13.0 1.30 5.0() 0.25 1.30標準要求蕊0 .030簇0 .0250內j只U氣︸試樣0700551 .000 .720 .700 .440 .0260 .00514.5 1 .8014.14 1.430 .450 .32

試驗用FV520B試樣是從退火出爐的FV520B餅型鍛件上切取得的。

其原鍛后退火工藝為:1 070℃正火+650℃退火。

（1）試驗方法為檢驗Fv520B組織和硬度隨加熱溫度、冷卻速度的變化規律。

（2）試驗結果及討論從硬度檢驗結果看:空冷和水冷的硬度相當，比原始狀態略硬，1 050℃保溫50min空冷后再不同溫度回火，隨著回火溫度的升高硬度逐漸降低，到630℃硬度低于空冷和水冷的硬度，580℃之前高于空冷和水冷的硬度。表2試驗方法編號熱處理制度0原始狀態1 1050℃保溫50min水冷2 1050℃保溫50min空冷

（3）FV520B,1050℃保溫50min轉560℃保溫25h空冷4 1050℃保溫50min轉580℃保溫25h空冷5 1050℃保溫50min空冷+550℃保溫4h空冷6 1050℃保溫50min空冷+580℃保溫4h空冷7 1050℃保溫50min空冷+630℃保溫4h空冷表3試驗結果編號硬度HB組織形態0 3061 3253172 3313253 3314 3355 350 350 3546 343 345 3417 288 286 293

馬氏體+保持馬氏體方向性的回火組織馬氏體馬氏體馬氏體馬氏體回火馬氏體回火馬氏體保持馬氏體方向性的回火組織十白色組織

從組織觀察看:原始狀態下白色組織應為馬氏體，部分黑色組織可能是回火組織。1 050℃50min轉560℃、580℃保溫25h空冷處理和正火、淬火的組織均為馬氏體，硬度相當，保溫25h后沒有發生由奧氏體到鐵素體+碳化物的轉變。

1050℃正火處理后在不同溫度回火，在580℃之前，隨回火溫度的升高，碳化物的析出量逐漸增加，依然保持馬氏體組織形態。630℃后組織又出現兩種顏色，灰色為典型的保持馬氏體方向性的回火組織，白色組織可能是重新相變形成的馬氏體或馬氏體逆變形成的殘余奧氏體。

從組織和硬度的變化規律及資料介紹，估計相變點應該在580℃一630℃之間。從大生產和保溫25h試驗的組織和硬度的檢驗結果看，此鋼的奧氏體到鐵素體十碳化物的轉變可能不存在或被強烈的后移。

（4）工藝調整根據以上試驗結果，為避免大規格FV520B餅型鍛件炸裂現象的產生，將鍛后熱處理工藝調整為:1 070℃正火+570℃退火。

FV520B鍛打鍛煉 結語：

(l)FV520B大規格餅型鍛件按修改后的鍛后熱處理工藝進行退火后，無炸裂現象。

(2)該鋼的相變點應該在580℃一630℃之間。

(3)從奧氏體到鐵素體+碳化物的轉變可能不存在或被無限的后移。大規格FV520B餅型鍛件退火工藝.

FV520B焊接接頭的疲勞性能的評估是工業裝備和機械設備設計及安全性評定過程中的必要環節。

焊接工藝可能在焊接構件中引入焊接雜質、未焊透、未熔合、焊瘤、焊接裂紋等金屬不連續、不致密或連續不良的現象,導致焊接接頭的局部組織和力學性能極不均勻,引起接頭局部高度的應力集中,所以即使在較低的交變應力水平作用下,焊接構件或焊接結構依然會發生疲勞斷裂[1]。

FV520B不銹鋼是英國Firth-Vichers材料研究所在原有FV520不銹鋼的基礎上開發的一種新型的低碳馬氏體沉淀硬化不銹鋼,具有易于加工、強度高,韌性良好,耐腐蝕性優良和可焊性能好等優點,被廣泛用于齒輪、軸、葉片、轉子、泵件等工業場合[2,3]。

FV520B鋼的強度、塑性和韌性等力學性能對熱處理工藝特別敏感,樊俊鈴等[4]

通過對固溶+調整+時效熱處理前后FV520B不銹鋼微觀組織的研究發現,熱處理后FV520B鋼的板條馬氏體組織細小均勻,這增加了晶粒數目,增大了晶界面積,加之基體中均勻彌散分布的第二相顆粒,使得固溶+調整+時效處理后FV520B鋼的抗拉伸性能和抗疲勞性能均得到了明顯的提高。焊接工藝往往會在焊接構件中引入較大的殘余應力,極大地降低了焊接構件的力學性能,[5]

通過實驗發現焊后固溶化能消除焊接高溫引起的殘余應力,改善FV520B鋼接頭的微觀組織和力學性能。[6]

通過有限元建模分析、傳統疲勞實驗與熱像法疲勞實驗對比研究了大型離心壓縮機焊接葉輪材料的疲勞性能,為葉輪設計提供了一些必要的參考數據。