Influencia de la infiltración de nitrógeno en la microestructura y propiedades del acero ferrítico-martensítico 12Cr

Yang Peng ,  

Yang Chen ,  

Shen Hongying ,  

Feng Wei ,  

Zhou Yang ,  

Ren Yuanyuan ,  

Wu Junjie ,  

摘要

Se utilizó la difracción electrónica de retrodispersión (EBSD) y la dureza micro (HV0.025) para estudiar el efecto del tratamiento térmico en una atmósfera mixta de nitrógeno e hidrógeno sobre la microestructura y las propiedades del acero ferrítico-martensítico 12Cr. Los resultados muestran que tras el tratamiento térmico, la infiltración de nitrógeno provoca cambios en la estructura superficial de la tubería, formándose una gran cantidad de martensita cercana a la superficie, que disminuye con el aumento de la distancia de difusión del nitrógeno. La capa nitrurada causa un aumento en la dureza superficial, con un valor de dureza a 20 μm de 368HV0.025. Durante la posterior deformación en frío, se producen grietas transversales en la superficie de la tubería. Basándose en las bases termodinámicas TCFE11 y cinéticas MOBFE6, se estableció un modelo termodinámico del tiempo de tratamiento térmico y la distancia de difusión del N desde el límite hacia la matriz. Se estudió la relación de variación del contenido de nitrógeno con la distancia, mostrando que el contenido de nitrógeno disminuye gradualmente con la distancia de difusión y que la tasa de disminución se reduce después de 70 μm. Mediante el estudio del efecto de la infiltración de nitrógeno en la microestructura y propiedades del acero ferrítico-martensítico 12Cr, se desarrolló un proceso de recocido: el tubo se calienta hasta 860 ℃ bajo atmósfera protectora de hidrógeno durante 1 hora, con enfriamiento por ventilador. La producción demostró que este tratamiento térmico logra una dureza superficial de aproximadamente 210HV0.025, satisfaciendo los requisitos de deformación en frío.

关键词

acero ferrítico-martensítico; nitruración; microestructura; propiedades

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