17-4PH不锈钢480 ℃时效组织的动态演变规律

将17-4PH不锈钢锻棒固溶处理后油冷,然后选择在最佳的时效温度480 ℃时效保温0～5 h后空冷。通过光学显微镜(OM)、超景深显微镜、XRD、显微硬度仪等测试方法观察固溶、时效过程的组织演变和分析其沉淀硬化机理;采用电阻仪间接测试ε-Cu相动态时效析出过程对电阻的影响;并利用摩擦磨损试验机测试其耐磨性能。研究发现:17-4PH不锈钢固溶和时效过程没有残留奥氏体和逆转变奥氏体出现,热处理后出现板条状和块状两种马氏体形态,板条状马氏体硬度高于块状马氏体,随着时效时间的延长,两种马氏体硬度同步上升,时效析出明显提高了固溶态组织的硬度;时效2.0～2.5 h附近强化效果和耐磨性能最弱,可能与ε-Cu 相长大及与位错交互作用有关;硬度随时效时间的变化趋势与电阻正好相反。     

热处理工艺对17-4PH不锈钢组织和力学性能的影响

为研究17-4PH不锈钢的组织与性能,设计并实施热处理工艺方案,采用膨胀试验、金相观察、力学性能、硬度和冲击检测等方法,研究中间调整处理、固溶和时效温度对17-4PH钢组织、力学性能的影响。结果表明,中间调整处理可细化马氏体组织,碳化物颗粒在马氏体和奥氏体内析出,有较稳定的逆转变奥氏体形成。固溶温度提高,强度提升不明显;进行中间调整处理后,随时效温度提高,逆转变奥氏体组织含量增加,冲击性能提高,但强度明显降低。     

中间调整处理对17-4PH不锈钢组织性能的影响

在传统固溶+时效工艺基础上,对石油阀块用17-4PH不锈钢进行了固溶+中间调整+时效处理,通过光学显微镜、扫描电镜、XRD、力学性能测试,分析试样的微观组织和力学性能,研究中间调整处理对其组织性能的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,溶入基体的碳及合金元素增多,组织成分更加均匀,相同时效条件下材料的硬度越高。添加中间调整处理后再时效,逆转变奥氏体含量显著提高,材料的塑性及冲击性能均明显增高,但强度有所降低。     

热处理对17-4PH不锈钢组织和性能的影响

研究了不同热处理对17-4PH不锈钢组织及性能的影响。试验表明该钢经固溶处理后,随着时效温度的升高,17-4PH不锈钢的硬度先升高后降低,在460℃时效2 h时获得最大的硬度值。     

不同温度时效后17-4PH不锈钢的高周腐蚀疲劳性能

对17-4PH不锈钢进行固溶+稳定化+时效处理,分析了568 ℃和605 ℃两种温度时效后17-4PH不锈钢的显微组织、硬度、裂纹扩展速率、腐蚀疲劳断口以及疲劳极限。结果表明:时效温度为568 ℃的17-4PH不锈钢疲劳极限相对于605 ℃时效温度的疲劳极限明显提高,其疲劳裂纹扩展门槛值高于605 ℃的,疲劳扩展速率明显低于605 ℃的。两种温度时效后钢的疲劳断口均属于解理断裂。     

17-4PH不锈钢激光气体渗氮层显微组织与摩擦学性能

目的 提高17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢的表面硬度及耐磨性。方法 采用光纤激光器对17-4PH不锈钢进行激光气体氮化,采用不同激光功率在其表面制备渗氮层。利用光学显微镜(OM)、电子扫描显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等设备分析渗氮层的显微组织和相组成;借助显微硬度仪测试渗氮层截面深度方向的硬度;采用多功能摩擦磨损试验机测试基体、渗氮层的摩擦学性能,并通过SEM分析磨痕形貌,揭示基体与渗氮层的磨损机制。结果 在渗氮前样品组织为回火马氏体,经激光渗氮后样品表面形成了由板条马氏体组成的熔化区和回火马氏体组成的热影响区构成的渗氮层。经渗氮后,样品的硬度均得到提高。在激光功率3 000 W下,渗氮层的表面硬度最高,达到了415HV0.2,约是基体硬度的1.2倍,渗氮层的硬度随着深度的增加呈下降趋势,在深度为2.6 mm处其硬度与基体一致。在回火马氏体向板条马氏体转变的相变强化,以及氮原子(以固溶方式进入基体)的固溶强化作用下,提高了渗氮层的硬度。经渗氮后,样品的摩擦因数均高于基体,但渗氮后其磨损量相较于基体有所减少,在激光功率3 000 W下,其磨损体积最小,相较于基体减少了62%。在激光功率2 500 W下马氏体转变不完全,在激光功率3 500 W下渗氮层出现了裂纹,都降低了渗氮层的硬度,其耐磨性也随之减小,且都略低于在3 000 W下。磨损机制由渗氮前的以黏着磨损为主,转变为渗氮后的以磨粒磨损为主。结论 在17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢表面进行激光渗氮后,其表面硬度和耐磨性均得到提高,在激光功率3 000 W下制备的渗氮层具有较高的表面硬度和优异的耐磨性。     

调整处理对17-4PH不锈钢耐海水腐蚀性能的影响

运用化学浸泡、极化曲线、循环极化曲线、电化学阻抗谱等方法研究了固溶后直接时效状态和调整＋时效状态的17—4PH不锈钢在人工海水中的耐蚀性能，并对显微组织作了观察和分析。结果表明，17—4PH不锈钢过调整处理后再进行时效处理，自腐蚀电位和点蚀电位升高而年腐蚀率下降，耐海水腐蚀性能全面优于直接时效态试样。其原因是17-4PH不锈钢经过调整处理后进行时效可避免贫铬区的形成，并使马氏体组织呈细小化特征，材料的组织均匀性提高。     

17-4PH不锈钢热处理工艺

介绍了不同的热处理工艺对17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响,对其沉淀硬化机理进行了总结和探讨。17-4PH不锈钢兼有强度高、耐蚀性好的优点。传统的工艺为固溶+时效处理,普遍采用的固溶温度为1040℃,随着时效温度的提高和时效时间的延长,其强度和硬度升高,塑韧性降低。在传统工艺的基础上,增加调整处理,可以细化马氏体基体组织,提高材料的韧性及耐蚀性。对于17-4PH钢的强化机理,普遍认为与ε-Cu的析出有关,但对于其形貌的分析不尽相同。     

17-4PH不锈钢离子渗氮工艺

采用正交试验对17—4PH沉淀硬化不锈钢离子渗氮的工艺和显微组织进行了研究。结果表明，影响工件表面结构和性能的主要因素是离子渗氮温度和保温时间。当渗氮温度由480℃升高到560℃保温5h，硬度则由514HV0．1增高到1290HV0．1；在520℃下渗氮，时间从3h延长到7h后，表面硬度由814HV0．1增高到1290HV0．1。     

17-4PH不锈钢离子渗氮工艺研究

研究了17-4PH马氏体沉淀硬化型不锈钢的离子渗氮工艺。结果表明,当离子渗氮温度为500℃,N2:H2=1:3时,17-4PH马氏体不锈钢的渗层表面硬度可达1324 HV0.1,渗氮层深度为0.12mm,基体硬度达到38.3 HRC。     

时效温度对15-5PH不锈钢组织及耐蚀性的影响

随时效温度的增加马氏体组织逐渐细化,马氏体板条间析出NbC颗粒;当时效温度达到550 ℃时有球状富Cu相析出。580 ℃开始有较弱的奥氏体衍射峰出现,即在时效中发生了马氏体向奥氏体的逆转变,620 ℃时,富Cu相由共格相转变为非共格相并聚集长大呈短棒状;随着时效温度的升高,腐蚀失重率逐渐增大,自腐蚀电位依次降低,电化学阻抗值不断减小,耐蚀性降低。     

17-4PH不锈钢磁粉检测中出现的问题分析

根据需方提出的标准要求,对某系列17-4PH不锈钢材质的军用产品进行磁粉检验时,检测出很多超标缺陷。通过分析发现,这些线性显示是由于成分和组织偏析所致,此类伪缺陷可以通过热处理方式来消除,也可以通过在生产中改变浇注系统或改善散热条件的方式来避免。联系17-4PH不锈钢工件中出现的线性显示,笔者对影响磁粉检测可靠性的因素进行了探讨,以期对同种材料磁粉检测中出现的类似缺陷提供参考。     

Influence of initial heat treatment of 17-4 PH stainless steel on gas nitriding kinetics

Results of the investigation of nitrided layers on 17-4 PH type precipitation hardening stainless steel are presented in this paper. The layers have been produced in the process of gas nitriding in a partly dissociated ammonia at temperatures between 410 and 570 °C. Hydrogen chloride admixture to active atmosphere was used as a surface activator. Structure of the nitrided layers were examined using scanning and transmission electron microscopy, X-ray microanalysis (EDX and WDX), and X-ray diffraction. The influence of the initial steel heat treatment on the nitriding kinetics has been considered. 17-4 PH stainless steel was nitrided at various heat treatment conditions, i.e. after solution treatment or ageing at different temperatures. The influence of precipitation processes taking place during the heat treatment before nitriding on the diffusive process kinetics was proven. It was found that, that increasing of steel ageing temperature up to 600 °C before nitriding effects on an increasing of the nitriding kinetics.     

15-5 PH不锈钢长时效时间对组织和力学性能的影响

利用XRD、SEM、TEM、EDS、金相显微镜、拉伸试验等方法研究了15-5PH不锈钢经400℃长期时效后组织及力学性能。随着时效时间延长,板条状马氏体逐渐变得细小,发生Spinodal分解,分解为富Cr相及富Fe相;大量ε-Cu相呈弥散析出;逆变奥氏体的量逐渐增多;粗大的析出相沿板条马氏体晶界分布;未溶解的NbC颗粒逐渐长大。随着时效时间的延长,抗拉强度先升高后下降,在1000 h时达到最大值1554 MPa;伸长率先下降后上升,在1000 h时下降到最小值4.8%;断面收缩率逐渐减小,试样断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变。     

铁基牺牲阳极对17-4PH不锈钢的阴极保护

采用两种铁基牺牲阳极材料 (20CrMo和40CrMo) 对17-4PH不锈钢进行阴极保护,通过恒电流实验和自放电实验评估这两种牺牲阳极的保护效果,并用扫描电镜 (SEM) 和能谱 (EDS) 分析17-4PH阴极实验后的表面形态和元素成分。结果表明：两种牺牲阳极对17-4PH不锈钢均有500 mV左右的驱动电位。20CrMo牺牲阳极具有比40CrMo更负的工作电位、更大的电流效率,20CrMo牺牲阳极表面均匀腐蚀。经过20CrMo阳极保护的17-4PH阴极表面形成的氧化产物含量更少。20CrMo对17-4PH不锈钢的保护效果更好。