Effect of Heat Treatment Process on Mechanical Properties of 21Cr12MoV Martensitic Heat-Resistant Steel

Zhang Xiaoyu; Su Ruiping; Ding Yi

doi:10.20057/j.1003-8620.N260044

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Heat Treatment Process on Mechanical Properties of 21Cr12MoV Martensitic Heat-Resistant Steel

更新时间：2026-05-09

- Effect of Heat Treatment Process on Mechanical Properties of 21Cr12MoV Martensitic Heat-Resistant Steel
- Special Steel Pages: 1-5(2026)
- 作者机构：
  
  1.宝武特种冶金有限公司，上海 200940
  2.核电关键材料全国重点实验室，上海 200940
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.N260044
  CLC： TG161
- Received：19 March 2026，
  
  Revised：2026-04-16，
  
  Accepted：16 April 2026，
  
  Online First：08 May 2026，
- 稿件说明：
移动端阅览
张晓宇,苏瑞平,丁毅.21Cr12MoV马氏体耐热钢热处理工艺对力学性能的影响[J].特殊钢,

Zhang Xiaoyu,Su Ruiping,Ding Yi.Effect of Heat Treatment Process on Mechanical Properties of 21Cr12MoV Martensitic Heat-Resistant Steel[J].Special Steel,
张晓宇,苏瑞平,丁毅.21Cr12MoV马氏体耐热钢热处理工艺对力学性能的影响[J].特殊钢, DOI：.

Zhang Xiaoyu,Su Ruiping,Ding Yi.Effect of Heat Treatment Process on Mechanical Properties of 21Cr12MoV Martensitic Heat-Resistant Steel[J].Special Steel, DOI：.

摘要

为了系统研究淬火与回火温度对21Cr12MoV马氏体耐热不锈钢力学性能的影响，通过不同热处理工艺制备21Cr12MoV不锈钢试样，并进行拉伸、硬度、冲击试验以及金相与断口分析。结果表明：淬火温度在1 050 ℃时材料拉伸和冲击性能最优，抗拉强度为973 MPa，冲击功为37.6 J。随着回火温度的增加，材料的强度和硬度会逐渐降低，而冲击韧性会逐渐提高。为了使材料达到最佳强韧性匹配，产品综合性能达到最佳，其推荐调质热处理工艺淬火温度为1 050 ℃，回火温度为680 ℃。

Abstract

In order to systematically study the effect of quenching and tempering temperature on the mechanical properties of 21Cr12MoV martensitic heat-resistant stainless steel， specimens of the steel were prepared using various heat treatment processes. Subsequently， tensile tests， hardness tests， impact tests， as well as metallographic and fracture surface analyses were conducted. The results show that the tensile and impact properties of the material are optimal when the quenching temperature is 1 050 ℃. The tensile strength is 973 MPa， and the impact energy is 37.6 J. As the tempering temperature increases， the strength and hardness of the material gradually decrease， while the impact toughness gradually increases. To achieve the optimal strength - toughness balance and the best overall performance of the product， the recommended heat treatment process consists of a quenching temperature of 1 050 ℃ and a tempering temperature of 680 ℃.

关键词

Keywords

references

刘新权，门若男，孙风军，等 . 热处理工艺对X22CrMoV12-1钢组织和性能的影响［J］. 热处理， 2018 ， 33 （ 3 ）： 34 - 39 .

徐文亮，唐豪清，孙元宁 . 合金元素对2Cr13马氏体不锈钢组织及性能的影响［J］. 宝钢技术， 2008 ，（ 5 ）： 39 - 43 .

Park B C ， Kim S D ， Park I ， et al . Microstructure evolution and modelling during tempering heat treatment at 670 ℃ in 9–12 wt.% Cr ferritic/martensitic heat-resistant steel ［J］. Metals ， 2025 ， 15 （ 12 ）： 1350 .

He Q ， Chen L ， Li N ， et al . Effect of heat treatment process on microstructure and properties of martensitic stainless steel pipe ［J］. Journal of Physics： Conference Series ， 2025 ， 3129 （ 1 ）： 012037 .

纪显彬，李具仓，王建泽，等 . Cr13马氏体不锈钢热处理后的显微组织和硬度［J］. 金属热处理， 2016 ， 41 （ 6 ）： 93 - 96 .

刘睿，孙彦辉 . 淬火工艺对2Cr13不锈钢组织和力学性能的影响［J］. 现代交通与冶金材料， 2023 ， 3 （ 2 ）： 85 - 89 .

孙朝远，郭鸿镇，程立维，等 . X22CrMoV12-1马氏体不锈钢高温形变热处理工艺研究［J］. 热加工工艺， 2012 ， 41 （ 6 ）： 116 - 118 .

李毅，赵永庆，曾卫东，等 . 热处理工艺对2Cr13不锈钢组织与性能的影响［J］. 铸造， 2022 ， 71 （ 11 ）： 1364 - 1367 .

杨恩超，刘新权，尹林，等 . 热处理工艺对透平叶片用X20Cr13钢显微组织和力学性能的影响［J］. 热处理， 2022 ， 37 （ 2 ）： 15 - 18 .

白亚冠，聂义宏，杨晓禹，等 . 固溶处理温度及冷却方式对Ni-Cr-Mo-Co耐热合金组织与性能的影响［J］. 特殊钢， 2025 ， 46 （ 4 ）： 150 - 156 .

孙迪，杨立新，韩秀秀 . 20Cr13钢棒材的热处理工艺和力学性能［J］. 热处理， 2025 ， 40 （ 2 ）： 38 - 40 .

张迎春 . 热处理工艺对低碳Cr13型马氏体不锈钢组织及性能的影响［J］. 热处理技术与装备， 2024 ， 45 （ 4 ）： 49 - 51+61 .

李红梅，霍洁，李晓，等 . 9Cr马氏体耐热钢的锻后热处理工艺［J］. 特殊钢， 2025 ， 46 （ 4 ）： 135 - 140 .

Views

下载量

CSCD

CNKI被引量

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Effect of Austenitizing Temperature on Microstructure and Properties of 2 200 MPa Grade Ultra-High Strength Steel

Effect of High Temperature Tempering on Microstructure and Mechanical Properties of High Nitrogen Martensitic Stainless Bearing Steel

Effect of High-Energy Electrical Pulse Treatment on the Microstructure and Properties of GCr15 Bearing Steel

Mechanical Properties and Corrosion Resistance of a Novel Economic Mining Chain Steel

Effect of Heat Treatment Regime on Mechanical Properties and Microstructure of 0.37C-0.6Mn-0.82Cr Steel

Related Author

Zhou Lei

Wang Fei

Zhang Hao

Yang Teng

Shi Zhiyue

Wang Rui

Qin Jin

Kang Yan

Related Institution

Technical Center of Baowu Special Metallurgy Co.， Ltd.

School of Materials Science and Engineering， North University of China

Shanxi Key Laboratory of Advanced Metal Material for Special Environments， North University of China

State Key Laboratory of Advanced Stainless Steel

Jiangyin Xingcheng Special Steel Works Co.， Ltd.， Jiangyin

⁰