LCC、WCB、CF8M、1.0619、1.6220、1.4408和20ГЛ等美、德国、俄国阀门钢热处理后

历年试样力学性能检测结果统计

穆振远 洛阳重诺机械制造有限

公司（原洛阳机车厂热处理） 471822

随着阀门出口贸易发展，我国开始大量使用国外阀门用钢生产出口阀门。我有幸在温州盛昌石油设备制造有限公司从事热处理技术工作和现场热处理6年，经历了对国外阀门用钢热处理不熟悉，又经过多年热处理工艺试验改进到加深了解的全过程。开始2年因无拉伸、冲击力学性能检测设备，全靠外协，数据较少。由于公司重视，配全了硬度计、拉伸和冲击试验机以及低温保温箱。4年来拉伸了两千多炉（根）和冲击一千多炉，总花费近二十万（包括设备购置费）。大大加快了热处理工艺改进和新材料新产品生产开发。我把我和我徒弟吴建明和陈健、用几年的汗水和心血获得的历年来多种阀门用钢试样力学性能统计表放在网上，献给全国阀门行业和行业热处理工作者，供大家交流参考。为提高我国阀门热处理质量而共同努力！同时也献

给我们董 事长黄建中和黄建光！感谢他们大力支持！

编统说明；

1.本统计表是经历4年，近2仟炉随炉试样的力学性能试验统计结果。含盖WCB、LCC、CF8M、1.0619、1.6220、20ГЛ等美国、德国和俄国15种阀门钢,HC-26等9种插车和其它配件钢。数量之多,品种之全，网络和文献未见。本文为抛砖引玉。

2.因为WCB和1.0619客户要求低温冲击，N有时不合格,采用QT热处理。热处理后，

除有高的强度和塑性外，还具有高于客户要求的低温冲击功,详见表1，589炉，-29℃

Akv30-123L、AVG33-98J、平均53J；8炉-46℃Akv32-72J、AVG35-59J平均47J。为简化和提高要求，1.0619客户要求-20℃同WCB-29℃,1.6220-要求-40℃，同LCC-46℃；CF8M不锈钢等均低于要求试验温度-50℃。WCB-46℃和LCC-60℃低温冲击功也很高,远≧27J。

3.我们WCB、LCC、1.0619、1.6220和20ГЛ中小阀门都不加Cr、Ni、Mo和V，残留元素含量很低。Mn是主要合金化元素，对提高淬透性影响最大，改善低温冲击功，应尽量往上限控制。我们WCB1.0619和LCC1.6220实际0.18-0.22%C一样，0.75-1.00%Mn和（0.80）1.00-1.20%Mn，淬火后为158-292（347）HB、平均233HB和（172）207-471HB、平均315HB；0.20-0.25á.21-1.44（1.60）%Mn的20гл淬火后261-427HB、平均331HB。实验统计说明Mn能显著提高钢的淬透性。LCC的Mn上限1.20％，标准规定C从0.25％每降低0.01％，可提高0.04％Mn,最高1.40％。一般不会用这个规则，我厂也不会，Mn＜1.20％，最低0.79％。1.6220和20ГЛMn为1.00-1.60％和1.10-1.40％﹙客户允许1.20-1.60％，20ГЛ另一标准﹚。因客户要求CE≦0.45，为冶炼方便1.6220按LCC,1.0619按WCB成分控制，实际有时Mn和C含量都很低，低温冲击功也低，波动大。20ГЛMn高﹙1.21-1.60％﹚-60℃Akv25-62J、AVG37-57J、平均46J,低温冲击功很高(见表2)。大阀门和强度要求高时，可加Mo,提高淬透性和回火稳定性，如美国牌号自设计成分HC49-20MnMo铸钢，-46℃Akv48-106J、AVG51-88J、4炉平均67J，-60℃Akv57-61J、AVG59J﹙见表5﹚,说明大阀门加Mo是有益的，可行的。LCC、20ГЛ和ZG20MnMo-60℃Akv达到和超过LC1-C-Mo钢-59℃Akv38-60J、AVG44-56J、3炉平均49J水平﹙见表1、2和5)，可代替Mo高0.45-0.65％的LC1低温钢。钢合金化，控制好成分是获得良好力学性能，高的低温冲击功的基础。

.4.我们进行了WCB正火保温时间、正火﹢不同温度回火，淬火＋不同温度回火。LCC钢N(正火)Q(淬火)T(回火)、QQT和QT以及不同回火温度回火等热处理工艺对低温冲击功影响随炉数百炉试验。得知正火和淬火保温时间≥2h[1][2]的下限2h时间太短，消除不了铸态组织。随着回火温度提高，低温冲击功不是也随着总提高,和资料中钢的aku回火曲线不一样。20Mn无曲线，15Mn(0.19％C0.96％Mn-20Mn)450℃后是虚线。低温Akv回火曲线查不到。低温冲击功有极大值，有拐点。[1][3]回火温度可能偏高，热处理应改进。WCBQT-水冷正火﹙因淬火硬度很低158-292HB几炉≥300HB﹚回火后低温冲击性能高于NT，更高于N,生产周期短于NT，为提高产品质量值得推广。合适热处理是获得优良力学性能关键。 5.LCC、1.6220钢低温冲击性能见表2，2010年AVG统计分布情况见表4，171炉-46℃Akv30-114J、AVG33-105J、总平均55J；-60℃二炉Akv42-55J、AVG43-53J、平均48J。Akv高于网上关于LCC热处理和低温冲击影响主要二篇文章的有时ak40J∕㎝2[2]和ak23-35J／㎝2﹙Akv≈18-23J﹚[3]。二篇都把Akv和ak搞混，Akv≈0.8ak,美国标准要求是Akv。[3]加0.25-0.35％Ni和采用NQT热处理，效果不佳。[2]把LCB和LCC钢标准要求不同力学性能称为表现不同机械性能是微量合金Mn、Cr和Ni元素的作用。用量词不当，Mn≤

1.00-1.20％，Cr、Ni加时为少量，不加才是微量，微量对性能影响很小。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Mn低，其它成分都相同。单讲三个元素作用不符合合金化原理，不加Cr、Ni时，微量影响很小，谈论其作用无意义，而且分析的理论是错的。如用三个元素提高淬火后残余奥氏体量来提高Akv(LCC淬火硬度时常有200-300HB，奥氏体很不稳定。高炭和高合金钢才有效)。Cr降低淬火温度(提高Ac3﹚，延长淬火保温时间使合金充分弥散﹙扩散﹚，Mn是强碳化物元素﹙无独立碳化物﹚和晶界析出碳化物引起回火脆性说﹙主要Sn、Sb、.As等杂质偏聚在原奥氏体晶界引起说)。 网上 参考文献： [1]WCB、LCC化学成分和机械性能检验。 [2]杨玉团、庄承林低温阀门用LCB、LCC钢热处理浅析。 [3]王景德化学成分与热处理对LCC钢低温冲击影响。

年份 2009 WCB、1.0619等热处理后力学性能统计表（表1）

A Z ％ ％ 22.0-36.0 27.0 HB 温度 Akv AVG J ℃ J -29 32-123 炉数 Rm Rel Mpa Mpa 材料 WCB 540-635 295-425 1.0619 571 369 WCB 545-675 280-500 1.0619 602 390 WCB 1.0619 530-660 579 315-545 395 54-70 142-200 62 33-94 73 49 36-83 143 54 34-98 165 53 35-53 4 43 111-115 4 114 35-96 209 54 45-59 4 51 47 51 2 1 1 1 2010 23.5-31.5 50-69 151-194 26.0 62 23.0-33.0 27.0 143-199 48-79 61 167-178 46-68 59 171-181 151-199 159-180 -29 31-91 2011 -29 -46 +20 -29 -46 -60 -60 30-108 32-62 94-121 34-120 46-72 34-72 44-62 2012 WCB 1.0619 549-619 579 360-421 382 23.5-33.0 27.0 2012 2011 2010 15ХМЛ 614 496 25.0 56 643 534 23.0 57 18ХГЛ LF2 A105 LC1 191 201 175 -46 174 -46 102205 168 162180 38-60 166 180-193 -59 44-56 3 49 注1：性能上行为性能范围，下行为平均值。AVG-上行三个试样Akv平均值范围，下行平均值的平均值。客户要求：WCB-29℃、1.0619-20℃Akv≧27J，统一-29℃试验。

注2：WCB(F8888炉）-15、-20、-25和-29℃Akv70-84、57-70、59-67和47-53J,AVG75、64、63和50J。.注3：LC1-59℃AVG≧18JAkv≧14J。注4：15ХМЛ、18ХГЛ-60℃Akv≧16J。Х-Cr、М-Mo。

LCC、 1.6220和20гл热处理后的力学性能统计（表2）

Rm Re Mpa 年份 材料 Mpa LCC 2009 1.6220 LCC 2010 1.6220 2011 LCC 1.6220 550-645 584 590-695 630 560-660 618 A Z ％ ％ HB 温度 ℃ -46 -46 -46 -46 -46 -60 -46 -46 -60 -60 Akv J 30-94 36-98 39- 114 40- 106 33-81 42-55 32-70 AVG 炉 J 数 注 33-86 54 44-95 61 41-77 54 44-97 60 37-72 52 43-53 48 37-57 47 42-105 59 39-57 46 37-52 45 31 20 18 22 380-460 13.5-30.5 55-69 423 28.0 64 148-208 405-505 23.5-30.5 56-68 545 26.0 62 162-207 385-505 448 23.5-31.0 26.0 48-70 61 170-207 170-196 167-209 186-189 19 2 41 35 15 1.6220 2012 LCC 565-610 585 570-686 613 395-450 25.0-32.5 51-69 480 30.0 63 162-178 402-548 22.0-32.0 44-64 432 25.5 55 175-198 412-485 21.5-31.0 53-70 422 25.0 62 175-198 422-484 24.5-29.5 54-60 460 26.5 57 197-207 36- 110 35-62 25-59 580-635 2011 20ГЛ 611 620-645 2012 20ГЛ 632 7 注1：LCC中也包括少量LCB，不在单列。注2：LCC标准-46℃AVG≧20J、Akv≧16J。客户要求Akv≧27J、(有的33J)。1.6220标准-40℃Akv≧27J,统一-46℃试验。20ГЛ-60℃Akv≧16J。注2；LCC、1.6220和20ГЛ均为20Mn铸钢，Г-Mn、Л-铸钢。

注3﹕LCC钢6炉-29℃和-46℃对比试验，-29℃Akv57-113J、AVG60-104J、平均76J；-46℃Akv35-74J、AVG42-65J、平均49J。LCC同WCB相比，Mn高，低温冲击功也高，有利于提高低温冲击功。1.0619Mn上限1.20％是合理的，但Rm要求≤600Mpa是不合理的。1.6220也如此。不如20ГЛRm≧500Mpa.，不设上限合理。能充分发辉Mn合金化作用，提高钢的力学性能。1.0619Rm上限过低不符合对钢材综合(强度、低温韧性等)要求越来越高的发展需要,影响钢材性能充分发挥,限制钢材潜力的充分挖掘。