【材料论文】Nitronic 60分析与研究-午虎特种合金技术部

1、【材料论文】Nitronic 60分析与研究-午虎特种合金技术部Nitronic 60Nitronic60以其在梯度上升温度中保持优异的耐磨性能而著称。4%硅含量和8%的锰含量可以有效抑制磨损和表面侵蚀，通常适用于不同种类要求高强度和耐磨的紧固件和螺栓。Nitronic 60在1800°F下可以保持良好的强度以及和309不锈钢类似的耐氧化性能。它的一般耐腐蚀性能在304不锈钢和306不锈钢之间。Nitronic60UNS S21800, ASTM A276, ASTM A479, AMS5848  相比于钴合金和高镍材料，Nitronic60是一种低成本的耐磨损和

2、擦伤材料。它的耐腐蚀性能优于304不锈钢，耐氯化物坑蚀的性能优于316不锈钢，室温的屈服强度是304和316的两倍。同时Nitronic60有很好的高温抗氧化性能和低温抗冲击性能。 应用由于Nitronic60在室温和升温环境有出色的耐磨耐擦伤能力，因此广泛用于阀杆，阀座，阀芯，螺母，螺栓， 筛网，链条传动，插销，垫片，滚动轴承，泵的零部件，包括耐磨环和转子。 化学成分碳 0.060-0.080%锰 7.50-8.50%磷 0.040%以下硫 0.030%以下硅 3.70-4.20%铬 16.00-17.00%镍 8.00-8.50%钼 0.75%以下铜 0.75%以下氢

3、0.10-0.18%钛 0.050%以下铝 0.020%以下硼 0.0015%以下锡 0.050%以下钒 0.20%以下钨 0.15%以下 热处理Nitronic60不能通过热处理而硬化。Nitronic60的退火温度为1066°C，然后水淬。 低温耐擦伤能力耐擦伤能力 耐擦伤性能在升温环境的应用Nitronic60制成的阀芯能胜任升温环境的应用。用不同的奥氏体不锈钢制排放控制蝶阀的成阀杆和垫圈，只有Nitronic60在整个工作温度区间能平稳工作，而其他材料在427-816°C温度区间出现擦伤。  耐磨性能 测试

4、方法90°交叉的圆筒，无润滑油，负载71N， 105RPM或405RPM，室温，表面光洁度为120grit， 旋转10000周，丙酮清洗，多次测试，质量损失数据根据密度差异而修正。 奥氏体不锈钢的磨损兼容性 马氏体和铁素体不锈钢的磨损兼容性 金属组合的磨损兼容性  Nitronic60、17-4PH和Stelite6B对多种金属的磨损对比Nitronic60和合金88对多种不锈钢的滑动测试的对比  硬度对奥氏体不锈钢耐磨性能的影响相同金属摩擦，1000周，质量损失（mg）  硬度对奥氏体不锈钢耐

5、磨性能的影响相异金属摩擦，1000周，质量损失（mg）  表面光洁度对不锈钢耐磨性能的影响相同金属摩擦1000周，质量损失（mg） 升温环境的耐磨性能相比于钴合金和镍基的耐磨合金，Nitronic60的硬度不高，但是它在升温环境下的耐磨性能还是很优秀的。Nitronic60的耐磨性能来自表面形成的氧化物薄层和很高的应变强化能力。在正常的惰性气氛中，Nitronic60抗金属-金属磨损的能力也很好。 Nitronic60的高温耐磨性能测试环境：止推垫片，260°C， 500RPM， 489N， 4000周。  微动磨损

6、0;高负载的微小滑移振幅（40m），例如震动零件的微小滑移震动，可导致微动磨损。在600°C这个温度，Nitronic60对微动磨损的抵抗能力可和718合金相媲美。 孔隙腐蚀 Nitronic60抵抗孔隙腐蚀的能力优于其他奥氏体不锈钢及高强度双向不锈钢，接近钴基合金。钴基合金是耐受孔隙腐蚀能力最强的合金实践证明，Nitronic60可成功用做立式离心泵的磨损环。有时候Nitronic50和60的组合可以替代钴合金，提供良好的耐磨和耐腐蚀性能。 孔隙腐蚀率*实验室进行的超声振动测试， 20kHz，27°C， H2O， 0.05mm振幅*高压力喷射

7、冲击装置。测试由泵制造厂或水电设备用户施行。 不同合金和Al2O3的摩擦腐蚀* *40000周*测试条件：测试样件为dia12.7圆饼和固定的Al2O3 圆饼dia6.4mm相摩擦，载荷71N，室温，10000周，干燥的空气环境，没有润滑油 耐腐蚀能力 Nitronic60的耐腐蚀能力介于304和316之间，但是实践证明，在一个摩擦系统中，首先出现的是擦伤磨损， 导致尺寸变化，然后再出现腐蚀。因此设计工程师首要考虑的因素是磨损。虽然Nitronic60的耐腐蚀能力不如316，但是在实验室条件下，Nitronic60具有更好的抗氯化物坑蚀，应力腐蚀开裂和孔

8、隙腐蚀的能力。  氯化物坑蚀 应力腐蚀开裂（沸腾的42%MgCl2,4片有缺口受拉力的测试样片） 海水腐蚀同时放置Nitronic60,304和316的试棒在静止海水中室温浸泡6个月。Nitronic60对孔隙腐蚀的抵抗力优于304，比316稍微好一点。 硫化物应力开裂 抗氧化Nitronic60抗氧化的能力优于304和316，和309的抗氧化能力相似。   机械性能 室温抗拉性能 室温抗扭力和抗剪力性能 疲劳强度  升温环境下的机械性能测试样件为dia1

9、9.05和25.4的退火态圆棒  升温环境的抗拉强度测试样件为dia17.8mm的冷旋锻棒料，锻打率为54% 升温环境下的应力开裂强度测试样件为dia16.0-25.4mm的退火态圆棒 低温抗拉性能 冲击性能 Nitronic60的高强度状态（HS） 通过特殊的加工处理，Nitronic60可达高强度状态。Nitronic60 HS棒料的室温性能下限值Nitronic60 HS的抗拉性能 Nitronic60 HS 零下温度的冲击强度 （dia88.9mm） Nitronic 60 HS的耐磨耐擦性能&#

10、160; Nitronic60 HS的抗硫化物应力开裂性能 物理性质 密度：7.622g/cm3电阻：98.2microhm-cm弹性模量：26.2X106 psi泊松比：0.298平均热膨胀系数磁通量Nitronic 60 HS的磁通量 加工性能 由于Nitronic60的金相特点，该材料不易加工。建议采用涂层硬质合金刀片。Nitronic60的车削速度约为304材料的一半。单点车削粗车深度0.15”: 0.015”/rev feed175SFM精车深度0.025“：0.007”/revfeed200SFM钻孔直径1/4”的孔： 0.004”/rev feed60SFM直径1/