FV520B钢是英国Firth一Vickers材料研究室研究开发的一种沉淀硬化不锈钢，是在原Fv520钢的基础上研制出的新型马氏体沉淀硬化不锈钢。

具有优良的耐蚀性能和焊接性能。

主要应用于制造齿轮、螺栓、轴、轮盘、叶片、转子和泵件等。

该钢种具有较强的裂纹敏感性，如果锻后退火制度不合适，锻件极易发生炸裂，对工厂造成巨大损失。

因此，在实际应用过程中，了解冷却速度与马氏体转变量、马氏体的组织形态的关系是合理制定热处理制度的关键。

1试验材料及方法试验材料试验用FV520B钢先由电炉冶炼，再经电渣重熔，化学成分。

表l试验用FV520B钢化学成分(wt%)元素Mn 515 CrNb Cu0 .020 0.30 0.15 13.0 1.30 5.0() 0.25 1.30标准要求蕊0 .030簇0 .0250内j只U气︸试样0700551 .000 .720 .700 .440 .0260 .00514.5 1 .8014.14 1.430 .450 .32

试验用FV520B试样是从退火出炉的FV520B饼型锻件上切取得的。

其原锻后退火工艺为:1 070℃正火+650℃退火。

（1）试验方法为检验Fv520B组织和硬度随加热温度、冷却速度的变化规律。

（2）试验结果及讨论从硬度检验结果看:空冷和水冷的硬度相当，比原始状态略硬，1 050℃保温50min空冷后再不同温度回火，随着回火温度的升高硬度逐渐降低，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试验方法编号热处理制度0原始状态1 1050℃保温50min水冷2 1050℃保温50min空冷

（3）FV520B,1050℃保温50min转560℃保温25h空冷4 1050℃保温50min转580℃保温25h空冷5 1050℃保温50min空冷+550℃保温4h空冷6 1050℃保温50min空冷+580℃保温4h空冷7 1050℃保温50min空冷+630℃保温4h空冷表3试验结果编号硬度HB组织形态0 3061 3253172 3313253 3314 3355 350 350 3546 343 345 3417 288 286 293

马氏体+保持马氏体方向性的回火组织马氏体马氏体马氏体马氏体回火马氏体回火马氏体保持马氏体方向性的回火组织十白色组织

从组织观察看:原始状态下白色组织应为马氏体，部分黑色组织可能是回火组织。1 050℃50min转560℃、580℃保温25h空冷处理和正火、淬火的组织均为马氏体，硬度相当，保温25h后没有发生由奥氏体到铁素体+碳化物的转变。

1050℃正火处理后在不同温度回火，在580℃之前，随回火温度的升高，碳化物的析出量逐渐增加，依然保持马氏体组织形态。630℃后组织又出现两种颜色，灰色为典型的保持马氏体方向性的回火组织，白色组织可能是重新相变形成的马氏体或马氏体逆变形成的残余奥氏体。

从组织和硬度的变化规律及资料介绍，估计相变点应该在580℃一630℃之间。从大生产和保温25h试验的组织和硬度的检验结果看，此钢的奥氏体到铁素体十碳化物的转变可能不存在或被强烈的后移。

（4）工艺调整根据以上试验结果，为避免大规格FV520B饼型锻件炸裂现象的产生，将锻后热处理工艺调整为:1 070℃正火+570℃退火。

FV520B锻打锻炼 结语：

(l)FV520B大规格饼型锻件按修改后的锻后热处理工艺进行退火后，无炸裂现象。

(2)该钢的相变点应该在580℃一630℃之间。

(3)从奥氏体到铁素体+碳化物的转变可能不存在或被无限的后移。大规格FV520B饼型锻件退火工艺.

FV520B焊接接头的疲劳性能的评估是工业装备和机械设备设计及安全性评定过程中的必要环节。

焊接工艺可能在焊接构件中引入焊接杂质、未焊透、未熔合、焊瘤、焊接裂纹等金属不连续、不致密或连续不良的现象,导致焊接接头的局部组织和力学性能极不均匀,引起接头局部高度的应力集中,所以即使在较低的交变应力水平作用下,焊接构件或焊接结构依然会发生疲劳断裂[1]。

FV520B不锈钢是英国Firth-Vichers材料研究所在原有FV520不锈钢的基础上开发的一种新型的低碳马氏体沉淀硬化不锈钢,具有易于加工、强度高,韧性良好,耐腐蚀性优良和可焊性能好等优点,被广泛用于齿轮、轴、叶片、转子、泵件等工业场合[2,3]。

FV520B钢的强度、塑性和韧性等力学性能对热处理工艺特别敏感,樊俊铃等[4]

通过对固溶+调整+时效热处理前后FV520B不锈钢微观组织的研究发现,热处理后FV520B钢的板条马氏体组织细小均匀,这增加了晶粒数目,增大了晶界面积,加之基体中均匀弥散分布的第二相颗粒,使得固溶+调整+时效处理后FV520B钢的抗拉伸性能和抗疲劳性能均得到了明显的提高。焊接工艺往往会在焊接构件中引入较大的残余应力,极大地降低了焊接构件的力学性能,[5]

通过实验发现焊后固溶化能消除焊接高温引起的残余应力,改善FV520B钢接头的微观组织和力学性能。[6]

通过有限元建模分析、传统疲劳实验与热像法疲劳实验对比研究了大型离心压缩机焊接叶轮材料的疲劳性能,为叶轮设计提供了一些必要的参考数据。