LCC.WCB.CF8M、L0619、1.6220、1.4408

和20rJI等美、德國、俄國閥門鋼熱處理后

歷年試樣力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

穆振遠(yuǎn)洛陽重諾機(jī)械制造有限

公司（原洛陽機(jī)車廠熱處理）471822

隨著閥門出口貿(mào)易發(fā)展，我國開始大量使用國外閥門用鋼生產(chǎn)出口

閥門。我有幸在溫州盛昌石油設(shè)備制造有限公司從事熱處理技術(shù)工作

和現(xiàn)場熱處理6年，經(jīng)歷了對(duì)國外閥門用鋼熱處理不熟悉，又經(jīng)過

多年熱處理工藝試驗(yàn)改進(jìn)到加深了解的全過程。開始2年因無拉伸、

沖擊力學(xué)性能檢測(cè)設(shè)備，全靠外協(xié)，數(shù)據(jù)較少。由于公司重視，配全

了硬度計(jì)、拉伸和沖擊試驗(yàn)機(jī)以及低溫保溫箱。4年來拉伸了兩千多

爐（根）和沖擊一千多爐，總花費(fèi)近二十萬（包括設(shè)備購置費(fèi)）。大

大加快了熱處理工藝改進(jìn)和新材料新產(chǎn)品生產(chǎn)開發(fā)。我把我和我徒弟

吳建明和陳健、用幾年的汗水和心血獲得的歷年來多種閥門用鋼試樣

力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表放在網(wǎng)上，獻(xiàn)給全國閥門行業(yè)和行業(yè)熱處理工作者,

供大家交流參考。為提高我國閥門熱處理質(zhì)量而共同努力！同時(shí)也

獻(xiàn)給我們董事長黃建中和黃建光！感謝他們大力支持！

編統(tǒng)說明;

I.本統(tǒng)計(jì)表是經(jīng)歷4年，近2仟爐隨爐試樣的力學(xué)性能試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。含蓋WCB.LCC.CF8M、

1.0619、1.6220、20「JI等美國、德國和俄國15種閥門鋼,HC-26等9種插車和其它配件鋼。

數(shù)最之多，品種之全，網(wǎng)絡(luò)和文獻(xiàn)未見。本文為拋磚引玉。

2.因?yàn)閃CB和1.0619客戶要求低溫沖擊,N有時(shí)不合格，采用QT熱處理。熱處理

后，除有高的強(qiáng)度和塑性外，還具有高于客戶要求的低溫沖擊功，詳見表1,589爐,-29℃

Akv30-123L>AVG33-98J、平均53J；8爐-46℃Akv32-72J、AVG35-59J平均47J。為簡化和

提高要求，1.0619客戶要求-20"C同WCB-29cl.6220-要求-40。同LCC-46℃：CF8M不銹

鋼等均低于要求試驗(yàn)溫度-50℃。WCB-46C和LCC-60℃低溫沖擊功也很高，遠(yuǎn)二27J。

我們WCB.LCC.L0619、1.6220和20「力中小閥門都不加Cr、Ni、Mo和V,殘留元素含量

很低。Mn是主要合金化元素，對(duì)提高淬透性影響最大，改善低溫沖擊功，應(yīng)盡量往上限控

制。我們WCB1.0619和LCC1.6220實(shí)際0.18-0.22%C一樣,0.75-1.00%Mn和（0.80）

1.00-1.20%Mn,淬火后為158-292（347）HB.平均233HB和（172）207-471HB.平均315HB；

0.20-0.25%C1.21-1.44（1.60）%Mn的20r〃淬火后261-427HB.平均331HB。實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)說明

Mn能顯著提高鋼的淬透性。LCC的Mn上限1.20%,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定C從0.25%每降低0.01%,

可提高0.04%Mn,最高1.40%。一般不會(huì)用這個(gè)規(guī)則，我廠也不會(huì),Mn<1.20%,最低0.79%。

1.6220和201'JIMn為1.00-1.60%和1.10-1.40%（客戶允許1.20-1.60%,20「刀另一標(biāo)準(zhǔn)）。

因客戶要求CE叁0.45,為冶煉方便1.6220按LCC,1.0619按WCB成分控制,實(shí)際有時(shí)Mn

和C含量都很低，低溫沖擊功也低，波動(dòng)大。20TJlMnifiJ（1.21-1.60%）-60℃Akv25-62J^

AVG37-57J,平均46J,低溫沖擊功很高（見表2）。大閥門和強(qiáng)度要求高時(shí)，可加Mo,提高淬透

性和【可火穩(wěn)定性，如美國牌號(hào)自設(shè)計(jì)成分HC49-20MnMo鑄鋼,-46℃Akv48-IO6J、

AVG51-88J、4爐平均67J,?60℃Akv57-61J、AVG59J（見表5），說明大閥門加Mo是有益的,

可行的。LCC.20「刀和ZG20MnMo-60℃Akv達(dá)到和超過LCICMo鋼-59℃Akv38-60J、

AVG44-56J,3爐平均49J水平（見表1.2和5）,可代替Mo高0.45-0.65%的LC1低溫鋼。

鋼合金化，控制好成分是獲得良好力學(xué)性能，高的低溫沖擊功的基礎(chǔ)。

.4.我們進(jìn)行了WCB正火保溫時(shí)間、正火+不同溫度回火，淬火+不同溫度回火。LCC鋼

N（正火）Q（淬火）T（回火）、QQT和QT以及不同回火溫度回火等熱處理工藝對(duì)低溫沖擊功影

響隨爐數(shù)百爐試驗(yàn)。得知正火和淬火保溫時(shí)間A2h[l][2]的下限2h時(shí)間太短，消除不了鑄態(tài)

組織。隨著回火溫度提高.低溫沖擊功不是也隨著總提高,和資料中鋼的aku回火曲線入一

樣。20Mn無曲線，15Mn（O.I9%C0.96%Mn-20Mn）450℃后是虛線。低溫Akv|可火曲線查不

到。低溫沖擊功有極大值，有拐點(diǎn)。回火溫度可能偏高，熱處理應(yīng)改進(jìn)。WCBQT.水冷

正火（因淬火硬度很低I58-292HB兒爐2300HB）回火后低溫沖擊性能高于NT,更高于N,

生產(chǎn)周期短于NT,為提高產(chǎn)品質(zhì)量值得推廣。合適熱處理是獲得優(yōu)良力學(xué)性能關(guān)鍵。

5.LCC、1.6220鋼低溫沖擊性能見表2,2010

年AVG統(tǒng)計(jì)分布情況見表4,171爐-46℃Akv30-ll4J、AVG33-105J、總平均55J；-60c二爐

Akv42-55J、AVG43-53J、平均48J。Akv高于網(wǎng)上關(guān)于LCC熱處理和低溫沖擊影響主要二

篇文章的有時(shí)ak40J/cm2⑵和ak23-35J/cm2（Akv^l8-23J）⑶。二篇都把Akv和ak搞混,

Akv^0.8ak,美國標(biāo)準(zhǔn)要求是A"[3]加0.25-0.35%Ni和采用NQT熱處理，效果不佳。⑵

把LCB和LCC鋼標(biāo)準(zhǔn)要求不同力學(xué)性能稱為表現(xiàn)不同機(jī)械性能是微量合金Mn、Cr和Ni

元素的作用。用量詞不當(dāng),MnWl.00-l.20%,Cr、Ni加時(shí)為少量，不加才是微量，微量對(duì)性能

影響很小。性能要求不同是主要成分C和Mn不同,LCC是C低Mn高,LCB是C高M(jìn)n低,

其它成分都相同。單講三個(gè)元素作用不符合合金化原理，不加Cr、Ni吐微量影響很小，談

論其作用無意義，而且分析的理論是錯(cuò)的。如用三個(gè)元素提高淬火后殘余奧氏體量來提高

Akv（LCC淬火硬度時(shí)常有200-3（）0HB,奧氏體很不穩(wěn)定,高炭和高合金鋼才有效）。Cr降低

淬火溫度（提高Ac3）,延長淬火保溫時(shí)間使合金充分彌散（擴(kuò)散），Mn是強(qiáng)碳化物元素

（無獨(dú)立碳化物）和晶界析出碳化物引起回火脆性說（主要Sn、Sb、.As等雜質(zhì)偏聚在原奧

氏體晶界引起說）。

網(wǎng)上參考文獻(xiàn)：（1JWCB,LCC化學(xué)成分和機(jī)械性能檢驗(yàn)。

[2]楊玉團(tuán)、莊承林低溫閥門用LCB、LCC鋼熱處理淺析。

[3]王景德化學(xué)成分與熱處理對(duì)LCC鋼低溫沖擊影響。

注1:性能上行為性能范圍，下行為平均值。AVG-上行三個(gè)試樣Akv平均值范圍，下行平均

WCRmRclAZ溫度AkvAVG

B.1.0619材料MpaMpa%%HB℃JJ爐

等熱處數(shù)

理后力

學(xué)性能

統(tǒng)計(jì)表

（表1）

年份

2009WCB540-635295-42522.0-36.054-70142-200-2932-12333-9473

1.061957136927.06249

2010WCB545-675280-50023.5-31.550-69151-194-2931-9136-83143

1.061960239026.06254

143-199-2930-10834-98165

2011WCB530-660315-54523.0-33.048-7953

1.061957939527.061

167-178-4632-6235-534

43

171-181+2094-121111-1154

114

2012WCB549-619360-42123.5-33.046-68

1.061957938227.059151-199-2934-12035-96209

54

159-180-4646-7245-594

51

15XMJI61449625.056191-6034-72472

201218XrJI64353423.057201-6044-62511

LF2175-461022051681

2011

AI05174-461621801661

2010LC1180-193-5938-6044-563

49

值的平均值。客戶要求:WCB-29C、1.0619-20℃AkvM27J,統(tǒng)一-29℃試驗(yàn)。

注2:WCB(F8888爐)-15、-20、-25和-29℃Akv70-84、57-70、59-67和47-53J,AVG75、64、

63和50J。.注3:LC1-59℃AVG工18JAkv工⑷。注4:15XMJI、18X「Jl-60℃Akv工16J。

RmReAZ溫AkvAVG爐

年份材料MpaMpa%%HB度JJ數(shù)注

℃

LCC550-645380-46013.5-30.555-6933-86

20()91.622058442328.064148-208-4630-945431

LCC590-695405-50523.5-30.556-6844-95

20101.622063054526.062162-207-4636-986120

39-41-77

170-207-461145418

40-44-97

LCC560-660385-50523.5-31.048-70170-196-461066022

X-Cr、M-Moo

20111.622061844826.06133-8137-72

167-209-465219

42-5543-53

186-189-60482

565-610395-45025.0-32.551-6932-7037-57

1.622058548030.063162-178-464741

570-686402-54822.0-32.044-6436-42-105

2012

LCC61343225.555175-198-461105935

580-635412-48521.5-31.053-7039-57

20112orJI61142225.062175-198-6035-624615

620-645422-48424.5-29.554-6037-52

20122orJI63246026.557197-207-6025-59457

LCC.1.6220和20rli熱處理后的力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)（表2）

注1:LCC中也包拈少星LCB,不在單列。注2:LCC標(biāo)準(zhǔn)-46℃AVG三20J、Akv*6J。客戶

要求Akv三27J、（有的33J）。1.6220標(biāo)準(zhǔn)-40℃Akv&27J,統(tǒng)一-46C試驗(yàn)。20rJl-60℃Akv^

16Jo注2；LCC.1.6220和20「刀均為20Mn鑄鋼，「-Mn、刀-鑄鋼。

注3：LCC鋼6爐-29℃和-46℃對(duì)比試驗(yàn),-29℃Akv57-113J、AVG60-104J.平均76J；46℃

Akv35-74J、AVG42-65J、平均49J。LCC同WCB相比,Mn高，低溫沖擊功也高,有利于提

高低溫沖擊功。1.0619Mn上限1.20%是合理的，但Rm要求W600Mpa是不合理的。16220

也如此。不如20「刀RmM5（X）Mpa.,不設(shè)上限合理。能充分發(fā)輝Mn合金化作用，提高鋼的

力學(xué)性能。1.0619Rm上限過低不符合對(duì)鋼材綜合（強(qiáng)度、低溫韌性等）要求越來越高的發(fā)展

需要，影響鋼材性能充分發(fā)揮,限制鋼材潛力的充分挖掘。

CF8M、1.4408、1.4308、CF3.CA15M和2X13不銹鋼熱處理后力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表表3

注2012年CF8M和CF3鋼共10和2爐（19和5組）溫州和上海檢測(cè)單位分別-196C沖擊,

CF8M:Akv73-I39J.AVG73-130J平均103J和CF3:Akv93-134J、AVG100-I26J平均114J。

1.4308要求室溫Akvo2X13Jl-ZG2Crl3:-60℃Akv^16J?CA15M-0.15%C.11.5-14OCr>

0.15-0.20Mo-oCF8M:C抗蝕鑄鋼、F?平均19Cr%+9%Ni、8?W0.08%C.Mo-2%。

1.430RmReiAZ溫度AkvAVG

8-GX材料MpaMpa%%HB℃JJ爐數(shù)

6CrN

il89

和

CF8

成分

基本

相同,

G-高

合金

鑄

鋼、

6-W

0.07

%C、

18-Cr

平均

18%

、Ni-

平均

9%。

1.440

8-GX

6CrN

iMol

810

和

CF8

M成

分基

本相

同。

年份

126-236

142-159-50111-26319062

2009CF8M485-600240-335355-56.0190-258

1.440852728246.0140-156-60174-26421912

78-136

140-160-19674-17611611

95-270

137-163-60174-29619241

2010CF8M510-660240-420385-58.5

105-253

1.440857130647.5

141-162-6598-29820864

187-262

-55173-2962242

188-254

2011CF8M485-635255-455375-62.5125-168-60164-29622235

1.440856933849.5174-235

-65151-29519985

98-131

-196162-1761152

213-218

+26204-2222153

20111.4308540-610280-35048.5-680148-162198-204

56330655.5.-60174-2242012

168-175

-65162-1761743

20112X13刀73060521.558220-6044-72601

76857218.053229-6044-48441

2011CA15M63550522.5481891

爐溫35404550556065707580859095100AVG

鋼號(hào)數(shù)度℃A平均

WCB143-2952323242624962154

1.0619

LCC20-4613731112161

1.6220

爐溫90100120140150170180190200210220230240250270

鋼號(hào)數(shù)度℃A

41-60211322425635221192

CF8M

1.4408

64-65119812128922208

試溫707580859095100105110115120125130

鋼號(hào)樣度。C>0

CF8M19-1962231222311103

組

CF35-19611111114

組

2010年幾種閥門鋼和2012年CF8M、CF3（-196*0低溫AVG統(tǒng)計(jì)分析表（表4）

AVG-為三個(gè)試樣Akv平均值，其分組范圍值三，如65—265,單位工。表中數(shù)值為頻次。

注2:CF8M和1.4408客戶要求-50℃Akv三80J。CF8M和CF3-196℃AVG>80J,Akv56Jo

插車和其它配件鋼熱處理后力學(xué)性能統(tǒng)計(jì)表表5

RmReiAZHB溫AkvAVG爐

鋼號(hào)相當(dāng)鋼號(hào)MpaMpa%%度?cJJ數(shù)

625-728418-56522.0-30.041-67195-23112

HC-26ZG3068247224.050

775-791623-64518.5-25.531-43239-2672

HC-30ZG37CrNiMo78263221.036

66851026.558216-6040-68571

MS512-2ZG25CrNiMo

1297-13551176-13243.0-7.06-1938.5-427

132112585.511(HRC)

HC-32ZG42CrMo1030-