摘 要在结构材料中第二相的析出强化是材料获得优良综合性能的一种方式，所以对第二相的析出强化机理的研究有着十分重要的意义。本课题主要17-4PH钢，对其在固溶时效过程总第二相的析出过程及机理做深入的分析和讨论。试验结果表明:当固溶处理条件相同的情况下下,时效温度越高,材料的强度越低,塑性越强。17-4PH不锈钢基体的马氏体组织及其高密度的位错以及沉淀相的强化作用,使其具有较高强度;17-4PH不锈钢有良好的塑性和韧性是因为残余奥氏体的存在。10476
关键词: 17-4PH钢；等时回火；固溶处理；合金元素；第二相析出
Abstract
in the second phase precipitates in structural material reinforcement is a way of materials with excellent comprehensive performance, so the precipitation of second phase strengthening mechanism research has a very important significance. The main subject of 17-4PH steel, the in-depth analysis and Discussion on the precipitation process and mechanism of solid solution and aging process of the second phase.The test results showed that: When the solution the same processing conditions, aging temperature increasing, the strength of the material is low, the plasticity is strong. Strengthening effect of martensite stainless steel 17-4PH substrate and a high density of dislocations and precipitates, which has high strength; 17-4PH stainless steel has good plasticity and toughness is because of the existence of residual austenite.
Keywords: 17-4PH steel; equal time tempering; solution treatmentalloying elements; the second phase precipitates
目 录 3
1. 绪论 1
1.1. 17-4PH不锈钢 1
1.1.1. 17-4PH不锈钢概述 1
1.1.2. 17-4PH钢的物理性能 2
1.1.3. 17-4PH钢的热处理工艺 3
1.1.4. 17-4PH不锈钢中各元素的作用 4
1.2. 不锈钢的强化途径 5
1.2.1. 热处理强化 5
1.2.2. 合金强化 5
1.2.3. 细晶强化 6
1.2.4. 第二相强化 6
1.3. 研究内容 8
1.4. 课题研究的意义和目的 8
2. 实验材料与设备 9
2.1. 实验材料 9
2.2. 热处理制度 9
2.3. 显微组织样品的制备 10
2.3.1. 金相样品的制备 10
2.3.2. 透射样品的制备 12
2.4. 力学性能测试方法 13
2.4.1. 洛氏硬度测试方法 13
2.4.2. 冲击试样测试方法 14
2.4.3. 拉伸试样测试方法 14
3. 实验结果与分析 15
3.1. 力性能试验及分析 15
3.1.1. 17-4PH不锈钢洛氏硬度测试实验 15
3.1.2. 17-4PH不锈钢拉伸性能试验 15
3.1.3. 17-4PH不锈钢冲击性能试验 15
3.2. 组织观察 16
3.2.1. 17-4PH不锈钢组织形态分析 16
3.2.2. 17-4PH不锈钢热处理后金相组织 16
3.2.3. 17-4PH不锈钢时效处理组织 17
3.3. 综合分析 18
4. 结论 18
致 谢 20
参考文献 20
1. 绪论
由于17-4PH （precipitation hardness）不锈钢具有强度高、韧性好以及优良的耐腐蚀性能，广泛应用于航天、核工业、军工、能源等尖端工业和部分民用工业领域。这种钢的成分与一般的低碳马氏体不锈钢的大体相同(ｗ(Cr)＝17％，w(c)＝0.05％），但含碳量更低，并且加入了Cu、Nb等强化元素，因此其淬火硬度较通常的马氏体不锈钢要低很多。其强度是通过马氏体相变、400~480℃范围内时效和析出尺寸极小（约20nm）的析出相实现的；韧性及抗腐蚀性的提高则是通过500~650℃时效形成逆转变奥氏体得以实现的，逆转变奥氏体是指在一定条件下少量回火马氏体发生逆转变而形成的奥氏体。许多研究者对17-4PH不锈钢低温时效下的析出相进行了研究，普遍的观点是时效析出相主要为ɛ-Cu颗粒。但也有研究者认为除ɛ-Cu外，时效过程中还有某些硬质颗粒同时析出Wang j等通过对17-4PH不锈钢在长期低温时效过程中的组织变化研究发现：spinodal分解在晶界发生，析出的ɛ-Cu颗粒渐趋长大，并有少量的逆转变奥氏体产生。随着时效时间的延长，spinodal分解从晶界转向晶内基体析出大量有取向的细小G相，这些析出相增强了基体的强度。由于17-4PH不锈钢时效后析出相尺寸太小，对其精确识别十分困难，到目前为止析出相的类型仍不清楚。在结构材料中第二相的析出强化是材料获得优良综合性能的一种方式，所以对第二相的析出强化机理的研究有着十分重要的意义。本课题主要对17-4PH钢，对其在固溶时效过程总第二相的析出过程及机理做深入的分析和讨论。 17-4PH钢在等时回火过程中组织和性能的研究:http://www.751com.cn/cailiao/lunwen_9542.html