时效温度对马氏体沉淀硬化不锈钢OCr15Nj5WMOVNb力学性能的影响

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热处理对沉淀硬化不锈钢S45000力学性能的影响

热处理对沉淀硬化不锈钢S45000力学性能的影响陈炜【摘要】研究了不同热处理工艺对沉淀硬化不锈钢S45000力学性能的影响.结果表明:随着时效温度的升高,强度和硬度下降,-45℃冲击韧性增加;经过二次时效处理,强度和硬度下降,-45℃冲击韧性增加.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】2页(P30-31)【关键词】沉淀硬化不锈钢;S45000;力学性能【作者】陈炜【作者单位】沈阳鼓风机集团股份有限公司,辽宁沈阳110869【正文语种】中文【中图分类】TG115.5沉淀硬化不锈钢不仅具有良好的抗蚀性能和高强度，而且有相当的塑性和韧性［1］，因此是离心压缩机叶轮的首选材料。

随着离心压缩机技术的不断发展，对于叶轮强度的要求也越来越高，但是普通沉淀硬化不锈钢的力学性能已经不能满足其要求，因此选择新的材料来满足叶轮力学性能的要求是当务之急。

沉淀硬化不锈钢S45000是引进ASTM技术标准中的材料，本文以沉淀硬化不锈钢S45000为研究对象，分析不同热处理工艺对S45000不锈钢力学性能的影响，以期为合理使用此类材料提供一定的试验数据和理论依据。

1 试验材料与方法试验使用的S45000不锈钢经锻造成型，其化学成分见表1。

先将锻造成型的S45000不锈钢加工成4件30 mm×30 mm×300 mm的试样，然后将锻件分别进行热处理，热处理工艺见表2。

将试样加工成标距为30 mm，平行部分直径为6 mm的棒状拉伸试样，并在RSA250(F295)万能试验机上按照GB228进行拉伸试验。

冲击试样采用V型缺口试样，在JWB－300(F405)冲击试验机上按照GB229进行－45℃冲击试验。

表1 S45000不锈钢的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical compositionof S45000 stainless steel(wt%)元素C Mn Si S P Ni Cr Mo Nb Cu含量0.030.55 0.59 0.005 0.023 5.64 14.29 0.74 0.431.29表2 S45000不锈钢的热处理工艺Table 2 Heat treatment process of S45000 stainless steel注:固溶处理时试样保温时间为2 h，时效处理时保温时间为3 h。

时效温度对沉淀硬化不锈钢FV520(B)冲击性能的影响

时效温度对沉淀硬化不锈钢FV520(B)冲击性能的影响张璞;牛靖;董俊明【期刊名称】《焊接》【年(卷),期】2007(000)003【摘要】利用示波冲击试验和断口分析方法,对350,420,470,520,560,600,630℃时效温度处理状态下沉淀硬化不锈钢FV520(B)的冲击性能进行了比较深入的试验研究.结果表明:时效温度对FV520(B)钢冲击性能的影响主要决定于其对冲击裂纹扩展功的影响;随着时效处理由420℃增加到600℃,冲击试样启裂载荷Fm逐步下降,裂纹萌生功Ai缓慢增加,而裂纹扩展功Ap大幅度增加;630℃时效处理较600℃的Fm有所升高,Ai下降,而Ap增加;420℃及470℃时效状态下的冲击试样扩展区断口以解理形貌为主,而其它时效状态下为韧窝形貌,但韧窝细节各不相同.【总页数】4页(P31-34)【作者】张璞;牛靖;董俊明【作者单位】陕西鼓风机(集团)有限公司,西安市,710611;西安交通大学材料科学与工程学院,710049;西安交通大学材料科学与工程学院,710049【正文语种】中文【中图分类】TG42【相关文献】1.时效温度对马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5WMoVNb力学性能的影响 [J], 郭燕飞;杨卓越;丁雅莉;刘志勇;陈嘉砚2.时效温度对15-5PH沉淀硬化不锈钢熔敷金属组织和性能的影响 [J], 齐彦昌;张晓牧;彭云;田志凌3.沉淀硬化不锈钢FV520(B)钢的预备热处理工艺 [J], 赵亮;胡冰;王飞宇;孟越4.沉淀硬化不锈钢FV520(B)的析出硬化及韧性 [J], 牛靖;董俊明;薛锦5.时效温度对新型马氏体沉淀硬化不锈钢性能的影响 [J], 李国明;陈珊;常万顺;陈学群因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

低温固溶处理改善马氏体时效钢韧性技术研究

低温固溶处理改善马氏体时效钢韧性技术研究众所周知，马氏体时效不锈钢热处理工艺为固溶处理后在500℃附近进行时效处理，其中固溶处理温度对最终的强韧性具有重要的影响，研究表明相对低的固溶处理温度有益于改善性能，尤其是改善应力腐蚀抗力[1]。

然而，低的固溶处理温度残留较多的χ相和σ相恶化韧性[2-4]，Novikov等尝试降低Cr-Ni-Co-Mo马氏体时效不锈钢的Co和Mo含量，致使降低固溶处理温度不再残留χ相和σ相，显著改善韧性，尤其是显著提高超低温冲击韧性[3]，作者尝试降低Cr含量相对较低的Cr-Mo-Ti马氏体时效钢固溶处理温度，对比研究了低温固溶处理材料力学性能的优势。

1 试验材料与方法试验用钢Cr-Mo-Ti马氏体时效耐蚀钢，用25Kg真空感应炉熔炼，主要合金元素含量：Cr: 8.92%wt、Ni:12.64%wt、Mo:1.46%wt和Ti:1.37%wt，冶炼坯经过1150~850℃锻造成40×40mm的方坯，用Formastor-D全自动相变测量仪测试的相变温度为：AC1=625℃，AC3=740℃，Ms=60℃。

在方坯上切取拉伸、V型缺口冲击坯样。

将坯样分成两组，第一组采用800℃低温固溶处理，第二组按常规1000℃较高温度固溶处理，两组固溶处理的试样均经过-73℃×2h冷处理，随后两组固溶处理的试样均分别经过450、480、510和540℃，4小时时效处理，最终加工的拉伸试样标距直径Φ5mm，标距长25mm；冲击试样为10×10×55的标准V缺口冲击试样，最后分别用WE300B拉伸试验机和JBN-300B冲击试验机分别测试室温拉伸性能和冲击韧性，同一热处理状态的力学性能用3个试样测试的平均值。

2实验结果与分析2.1奥氏体形成及其晶粒形态的变化切取固溶处理的试样制成金相样品，经H2SO4、KMnO4水溶液煮沸显示原奥氏体晶界，金相显微镜观察表明800℃低温固溶处理虽已超过的AC3温度（740℃），但却遗传了锻造变形的晶粒形态与尺寸（图1a），说明通过非扩散α′→γ逆转变机制形成奥氏体。

时效温度对含铜沉淀硬化钢显微组织的影响

时效温度对含铜沉淀硬化钢显微组织的影响
吕先松;袁晓敏;刘慧
【期刊名称】《热处理》
【年(卷),期】2016(031)003
【摘要】对一种含铜沉淀硬化钢进行了900℃×2h固溶处理和水冷,随后分别于400℃、450℃、500℃、550℃和650℃时效处理.研究了时效温度对该钢显微观组织的影响.研究结果表明,固溶并水冷得到的板条马氏体随着时效温度的升高逐渐分解,并向多边形铁素体转变;当时效温度低于450 ℃时,钢中析出物的数量随着时效温度的升高而增加,呈球形且与基体保持共格关系;当时效温度超过450℃时,析出物明显粗化,由球形转变为椭球形,且与基体不再保持共格关系.
【总页数】5页(P38-42)
【作者】吕先松;袁晓敏;刘慧
【作者单位】安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山 243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山 243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山 243002
【正文语种】中文
【中图分类】TG156.92
【相关文献】
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4.时效温度对890MPa级含铜钢组织与性能的影响 [J], 阚立烨; 叶其斌; 王益民; 王昭东
5.时效温度对新型马氏体沉淀硬化不锈钢性能的影响 [J], 李国明;陈珊;常万顺;陈学群
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时效温度对0cr17ni4cu4nb钢组织及力学性能的影响

!"#$年##月第##期!第\Y%\G页材!料!工!程'()*+,-(./,01*2,-34+52+11*2+5!6(71891*!"#$6(:##!;;:\Y%\G时效温度对:?(/J A#2?@2A%钢组织及力学性能的影响4..1@0(.B52+5V18;1*,0)*1(+/2@*(30*)@0)*1,+=/1@C,+2@,-_*(;1*0213(.U011-"F*#\62$F)$69胡春燕#!!!刘新灵#!!!陶春虎#!!"#北京航空材料研究院!北京#"""H I#!航空材料检测与评价北京市重点实验室!北京#"""H I$JE F C)+M D,+#!!!R S E T2+M-2+5#!!!V B>F C)+M C)#!!"#<12W2+5S+3020)01(.B1*(+,)02@,-/,01*2,-3!<12W2+5#"""H I!F C2+,#!<12W2+5O1D R,9(*,0(*D(.B1*(+,)02@,-/,01*2,-3V1302+5,+=47,-),02(+!<12W2+5#"""H I!F C2+,$摘要以"F*#\62$F)$69马氏体沉淀硬化不锈钢为研究对象!分析了不同时效温度对其显微组织和力学性能的影响!并对试样断口特征进行了观察分析&结果表明'随着时效温度的升高"$G"!I I"h$!材料的抗拉强度*9和屈服强度*;":!呈逐渐下降的趋势!而材料的断面收缩率3和伸长率,I呈逐渐上升的趋势#材料的冲击韧性"Z)受时效温度的影响比较明显!呈逐渐上升的趋势!其中在I I"h时"Z)达到!#Y:$"'-@8%!$&同时由断口观察分析结果显示!时效温度为I I"h时拉伸断口的放射区最小!其塑性最好#冲击断口塑性变形最为明显!纤维区和剪切唇区所占的比例最大& "F*#\62$F)$69不锈钢随着时效温度的升高!淬火马氏体基体开始回复%再结晶!逆转变奥氏体开始生成并长大!导致材料中的残余奥氏体含量增加!而残余奥氏体的存在有利于"F*#\62$F)$69不锈钢保持良好的塑性和韧性&关键词 "F*#\62$F)$69钢#时效温度#马氏体组织#力学性能!"#'#":##G&G(W:233+:#""#M$Y G#:!"#$:##:"#Y中图分类号 V K#&#!!文献标识码 B!!文章编号 #""#M$Y G#"!"#$$##M""\Y 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)$69钢经过不同时效温度后冲击断口的宏观形貌&可见!在冲击载荷的作用下!试样周围区域有明显的塑性变形痕迹!断面中间的放射区呈现脆性断口形貌&将断口经超声波清洗后放入扫描电镜中进行微观观察&可见!随着时效温度的升高!纤维区和剪切唇区的面积越来越大!说明材料的冲击韧性逐渐提高&其中时效温度为I I "h 冲击试样断口塑性变形极为明显!纤维区和剪切唇区所占的比例最大)G *!同时实验测得该温度下的冲击值"Z )也是最高的&图I !不同时效温度后的冲击试样断口宏观形貌!",$$G "h #"9$I ""h #"@$I !"h #"=$I I "hP 25:I !/,@*(,;;1,*,+@1(.28;,@03,8;-1.*,@0)*1A 20C=2..1*1+0,52+5018;1*1=",$$G "h #"9$I ""h #"@$I !"h #"=$I I "h!!以时效温度分别为$G "!I I "h 冲击试样断口为例进行对比分析!发现放射区的形貌有明显的不同&时效温度为$G "h 冲击试样断口中间放射区的形貌为准解理d 韧窝脆性断裂!以穿晶断裂为主!局部区域为沿晶断裂)H !#"*#而时效温度为I I "h 冲击试样断口中间放射区的形貌具有延性断裂的特征!可见清晰的撕裂韧窝形貌!见图&&不同的热处理制度将导致不同的显微组织!从而引起断裂机制的不同&准解理断裂是介于解理断裂和韧窝断裂之间的一种过渡断裂形式&首先在不同部位"如第二相粒子处$!同时产生许多解理裂纹核!然后按解理方式扩展成解理小刻面!最后以塑性方式撕裂!与相邻的解理小刻面相连形成撕裂棱&局部发生沿晶断裂是由于晶界处聚集有较多的脆性第二相粒子%析出物等!晶界的键合力被严重削弱!被弱化的晶界在冲击断裂过程中成为裂纹扩展撕裂的通道&040!时效温度对:?(/J A #2?@2A %钢显微组织影响图\为"F *#\62$F )$69不锈钢经#"$"h 保温#C 固溶!再经过$C 不同时效温度处理后的显微组织&可以看出!"F *#\62$F )$69钢的基体组织为板条状马氏体!同时还有少量残余奥氏体%极少量的,铁素体!以及在晶界和晶内析出的各种碳化物和金属间化合物)##*&随着时效温度的升高!析出相的颗粒逐渐长大!碳化物的沉淀析出更为充分!淬火马氏体基体开始回复%再结晶!逆转变奥氏体开始生成并长大!导致材料中的残余奥氏体含量增加!强度指标下降!塑性指标得到提高)#!*&&\第##期时效温度对"F *#\62$F )$69钢组织及力学性能的影响图&!不同时效温度后的冲击试样断口放射区微观形貌!",$$G "h #"9$I ""hP 25:&!/2@*(,;;1,*,+@1(.28;,@03,8;-1.*,@0)*1A 20C,52+5018;1*1=!",$$G "h #"9$I ""h 图\!不同时效温度下的显微组织!",$$G "h #"9$I ""h #"@$I !"h #"=$I I "h P 25:\!/2@*(3@(;2@30*)@0)*1(."F *#\62$F )$693011-A 20C=2..1*1+0,52+5018;1*1=",$$G "h #"9$I ""h #"@$I !"h #"=$I I "h!!逆转变奥氏体不同于一般的奥氏体!它是在远低于'@#点"约\!I h $的温度下由马氏体逆转变而来的!含有较高的62及杂质元素含量!低温下具有较好的机械稳定性和热稳定性!其弥散%均匀的分布!具有割裂基体%韧化组织%提高材料断裂韧度的作用)#Y %#I *&1!结论"#$随着时效温度的升高"$G "!I I "h $!"F *#\62$F )$69钢的抗拉强度*9和屈服强度*;":!呈逐渐下降的趋势!材料的断面收缩率3和伸长率,I 呈逐渐上升的趋势#材料的冲击韧性"Z )受时效温度的影响较明显!呈逐渐上升的趋势&"!$由断口形貌观察发现!时效温度为I I "h 时拉伸断口的放射区最小!其塑性最好#I I "h 时冲击断口塑性变形最为明显!纤维区和剪切唇区所占的比例最大&"Y$随着时效温度的升高!析出相的颗粒逐渐长大!碳化物的沉淀析出更为充分!淬火马氏体基体开始回复%再结晶!逆转变奥氏体开始生成并长大!导致材料中的残余奥氏体含量增加!强度指标下降!塑性指标得到提高&参考文献)#*!杨晓:#\M $_J 不锈钢性能和组织研究)L *:哈尔滨'哈尔滨工程大学!!""\:b B 6K T:X 131,*@C (+81@C ,+2@,-;*(;1*0D ,+=82@*(30*)@0)*1(.\\材料工程!"#$年##期#\M$_J30,2+-1333011-)L*:J,*92+'J,*92+4+52+11*2+5E+271*M 320D!!""\:)!*!梁志凯!冯慎田!李冬玲:H F*#Y/(Y F(Y69!a马氏体不锈钢微观组织研究)'*:航空材料学报!!""&!!&"Y$'&"%&I:R S B6KQO!P46KUV!R SLR:U0)=D(+0C182@*(30*)@0)*1(.H F*#Y/(Y F(Y69!a8,*01+320130,2+-1333011-)'*:'()*+,-(.B1*(+,)02@,-/101*2,-3!!""&!!&"Y$'&"%&I:)Y*!李志!支敏学!刘天琦!等:新型超高强度M高韧性马氏体沉淀硬化不锈钢的组织和力学性能初探)'*:航空材料学报!!"""!!""Y$'# %$:R S Q!Q J S/T!R S E V g!10,-:/2@*(30*)@0)*1,+=81@C,+2@,-;*(;1*0213(.,+1A Z2+=(.;*1@2;20,02(+M C,*=1+,9-18,*01+3202@ 30,2+-1333011-A20C)-0*,M C25C30*1+50C,+=C25C0()5C+133)'*: '()*+,-(.B1*(+,)02@,-/101*2,-3!!"""!!""Y$'#%$:)$*!胡春燕!姜涛!刘新灵:某钢制螺钉断裂失效分析)'*:金属热处理!!"#$!Y H"!$'#$!%#$$:JE F b!'S B6K V!R S E T R:P,2-)*1,+,-D323(.3011-3@*1A3 )'*:J1,0V*1,081+0(./10,-!!"#$!Y H"!$'#$!%#$$:)I*!董唯莉!付金鹏!张浩:不锈钢螺栓断裂原因分析)'*:失效分析与预防!!"#$!H"#$'$Y%$\:L>6K`R!P E'_!Q JB6K J:P*,@0)*1,+,-D323(.30,2+-133 3011-9(-0)'*:P,2-)*1B+,-D323,+=_*171+02(+!!"#$!H"#$'$Y% 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等温处理对15-5 PH 不锈钢马氏体相变的影响

等温处理对15-5 PH 不锈钢马氏体相变的影响摘要：本文通过等温处理实验，研究了15-5 PH不锈钢在不同时间下的马氏体相变行为，结果表明，随着等温处理时间的延长，15-5 PH不锈钢中马氏体含量逐渐增加，力学性能也得到了明显的提高。

因此，等温处理是一种有效的方式来改善15-5 PH不锈钢的性能。

关键词：15-5 PH不锈钢；等温处理；马氏体相变；力学性能正文：引言15-5 PH不锈钢具有较好的耐腐蚀性和高强度特性，在航空航天、核能、医疗等领域得到了广泛应用。

其中，马氏体相变是影响15-5 PH不锈钢力学性能的重要因素。

目前，研究表明，等温处理可以显著影响15-5 PH不锈钢的马氏体相变性能，从而提升不锈钢的机械性能。

实验设计为了研究等温处理对15-5 PH不锈钢马氏体相变的影响，我们选择了两种不同的等温处理时间进行实验，分别为1小时和24小时。

实验中，我们采用了金相显微镜和扫描电镜对试样进行观察和分析，同时对试样的抗拉强度、屈服强度和延伸率进行测试。

结果和分析实验结果表明，15-5 PH不锈钢在等温处理后马氏体的含量随着时间的延长而增加，特别是在24小时的处理条件下，马氏体含量明显高于1小时处理的试样。

同时，在抗拉强度、屈服强度和延伸率方面，相对于1小时处理条件下的试样，24小时处理的试样有了较大幅度的提高。

这表明，等温处理可以改善15-5 PH不锈钢的力学性能，从而提升不锈钢的使用价值。

结论在等温处理条件下，15-5 PH不锈钢中马氏体的含量和力学性能都受到了影响。

通过本实验的研究，我们可以得出以下结论：（1）等温处理时间对15-5 PH不锈钢马氏体含量和机械性能有显著影响；（2）24小时处理条件下的试样相较于1小时处理条件下的试样在力学性能上表现更加出色；（3）等温处理可以是一种有效的方式来改善15-5 PH不锈钢的性能。

因此，我们建议在实际应用中，应根据实际情况选取合适的等温处理时间，以获得更好的15-5 PH不锈钢性能。

时效处理对0Cr15Ni5Cu4Nb钢焊接接头力学性能的影响

时效处理对0Cr15Ni5Cu4Nb钢焊接接头力学性能的影响李能;郭绍庆;周标;孙兵兵;张学军;张文扬;唐思熠【摘要】对0Cr15Ni5Cu4Nb沉淀硬化不锈钢焊接接头进行四种不同时效热处理,并研究了时效热处理对焊接接头力学性能的影响.结果表明,随着时效热处理温度提高或时效时间的延长,接头的冲击韧度、伸长率和断面收缩率增加,抗拉强度和屈服强度下降,接头断口形貌由准解理向韧窝过渡.550℃/4h时效处理后的焊接接头具有比较好的综合性能,抗拉强度为1071MPa,冲击韧度为283 J/cm2,均不低于母材的95％.%Microstructures and properties of joints welded by0Crl5Ni5Cu4Nb martensitic precipitation-hardened stainless steel were studied. The aging heat treatment at four different temperatures was carried out. The results show that, as the temperature or time of aging heat treatment increased , the impact toughness, δ5 and ψ increased, however, the tensile strength and yield strength reduced, the major fracture mode altered from quasi-cleavage to dimple. The joints after aging heat treatment of 550℃/4h show reasonable properties beyond 95% of parent metal; the tensile strength is 1071 Mpa, the impact toughness is 283 J/cm2.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2012(032)004【总页数】6页(P38-43)【关键词】马氏体沉淀硬化不锈钢;焊接接头;时效热处理;力学性能【作者】李能;郭绍庆;周标;孙兵兵;张学军;张文扬;唐思熠【作者单位】北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095;北京航空材料研究院,北京100095【正文语种】中文【中图分类】V223;V215.5沉淀硬化不锈钢是第二次世界大战期间发展起来的钢种。

热处理工艺对0Cr15Ni5Cu2Ti马氏体不锈钢组织和性能的影响

维普资讯
・ｌ热处理工艺对０ｒ５ｉＣ２ｉ氏体ＣｌＮ５ｕＴ马不毫钢组织和性能的影响
张秀丽才丽娟
（顺特殊钢有限公司）抚
摘
要
文对不同固溶和时效温度下的Ｏｒ５５２马氏体不锈钢的组织及性能进行分析，ＣｌＮｉＣｕＴｉ以此确
ｓｏｉｌｄ— ｓｌｉｎｇｅｎｇｔｏｕｔｏｎａｄａｉｅｍｐｅａｔｒｓｉｈｉｐｅｒｕｅｎｔｓｐａｒ．Ｂａｅｈｉｄｏｎｔｓ．ｔｅｔｈｅｔｔｅａｍｅｏｅｓｓｃ［ｉａ．ｓｈｅｂｓａｒｔｎｔｐｒｃｓｐｅ１ｃｔｏｓｄｒｗｎｕｉｎｉａｐ．Ａｔｈｅａｍｅｔｌ．Ａｎａｙｉｓｂｎｅｄｕｃｅｃｈｅｓｒｎｇｔｎｅｈａｓｆｔｅｓｅ１Ｉｓｉ１ｌｅ，Ｉｓｓｈａｅｅｏｎｌｄ０ｔｔｅｈｉｇｍｃｎｉｍｏｈｔｅ
定该钢的热处理工艺，同时对该钢的强化机理进行分析。关键词Ｏｒ５２ｉ氏体不锈钢ＣｌＮｉ５ＣｕＴ马组织性能热处理
ＥｆｅｔｏｅｔＴｒａｍｅｔＰｒｃｓｎｆｃｆＨａｅｔｎｏｅｓｏ
图１。
从图１可以看出，Ｃ１ＮｉＣ２钢的强度０ｒ５５ｕＴ［随着固溶温度的上升而提高，９０Ｃ时强度达在５到峰值；性在固溶温度区间内变化不明显，基塑但本呈略微上升趋势。９０Ｃ时也达到峰值，明在５表钢的综合力学性能在９０Ｃ时为晟好。该钢的５即最佳固溶温度为９０５Ｃ。不同固溶温度下的显微

一种超高强度马氏体时效不锈钢的组织转变对力学性能的影响

一种超高强度马氏体时效不锈钢的组织转变对力学性能的影响刘振宝;杨志勇;李全安;梁剑雄;宋为顺【期刊名称】《热处理》【年(卷),期】2005(020)003【摘要】研究了强度级别为1900MPa的新型马氏体不锈钢在经过不同制度的热处理后的微观组织及其对钢力学性能的影响.试验钢经1000℃固溶处理后在基体上有一种富Mo的析出物生成,这种析出物降低了钢时效后的韧性.经1000℃,1050℃固溶处理+负温处理后,试验钢在535℃时效处理时强度均达到最大值,原因是在高密度位错的板条马氏体和残余奥氏体基体上析出均匀弥散、细小的强化相.随着时效温度继续升高强度开始下降,其原因有二,其一析出相聚集长大,破坏了与基体间原有的共格关系;其二逆转变奥氏体转变量的增加.【总页数】7页(P11-16,22)【作者】刘振宝;杨志勇;李全安;梁剑雄;宋为顺【作者单位】北京钢铁研究总院,北京,100081;河南科技大学材料学院,河南,洛阳,471003;北京钢铁研究总院,北京,100081;河南科技大学材料学院,河南,洛阳,471003;北京钢铁研究总院,北京,100081;北京钢铁研究总院,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】TG142.24【相关文献】1.冷轧变形对00Cr12Ni9Mo4Cu3Ti0.9Al0.4马氏体时效不锈钢力学性能和耐蚀性能的影响 [J], 李帅;徐裕来;王雷;张华伟;肖学山;李钧2.循环相变对00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢晶粒细化和力学性能的影响 [J], 姜越;周蓓蓓;艾莹莹;卢伟3.时效处理对15-5PH沉淀硬化马氏体不锈钢组织和力学性能的影响 [J], 裴海祥;王西涛;王立新;邢丽娜4.时效处理对05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响[J], 卫争艳;徐梅;谭国华5.超高强度18Ni无钴马氏体时效钢的力学性能 [J], 何毅;杨柯;孔凡亚;曲文生;苏国跃因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

马氏体时效不锈钢固溶工艺研究

马氏体时效不锈钢固溶工艺研究
马氏体时效不锈钢是一种具有优异耐蚀性和高强度的材料，广泛应用于航空航天、化工、海洋工程等领域。

然而，其性能与固溶工艺密切相关。

本文通过对马氏体时效不锈钢固溶工艺的研究，探讨了工艺参数对材料性能的影响。

首先，固溶温度是影响不锈钢固溶工艺的重要参数之一。

在一定范围内，提高固溶温度可以增加不锈钢的强度和耐蚀性。

然而，过高的固溶温度会导致晶界腐蚀敏感性的增加，降低材料的耐蚀性能。

因此，在确定固溶温度时需要综合考虑材料的具体需求。

其次，固溶时间也是影响不锈钢固溶工艺的重要因素。

固溶时间过短，会导致固溶不完全，进而影响材料的强度和耐蚀性能。

相反，固溶时间过长则会导致晶粒长大，降低材料的强度。

因此，选择适当的固溶时间是保证不锈钢性能的关键。

此外，固溶工艺中的冷却速率也对不锈钢的性能有着重要影响。

快速冷却可以有效地减少晶界的析出物，提高材料的强度和耐蚀性。

然而，过快的冷却速率会导致材料产生应力，影响材料的稳定性和可靠性。

因此，在固溶工艺中需要选择适当的冷却速率。

最后，固溶工艺中的退火处理也是不可忽视的环节。

退火可以消除材料中的应力，改善材料的结构和性能。

通过控制退火温度和时间，可以调整材料的晶界特性，提高材料的强度和耐蚀性。

综上所述，马氏体时效不锈钢固溶工艺是影响材料性能的关键因素。

通过选择适当的固溶温度、固溶时间、冷却速率和退火处理，可以获得具有优异性能的不锈钢材料。

在今后的研究中，还需进一步探索不锈钢固溶工艺的优化方法，以满足不同领域对材料性能的需求。

0Cr15Ni5Cu3Nb

0Cr15Ni5Cu3Nb马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5Cu3Nb是马氏体、析出硬化、铬镍铜不锈钢，具有很好的表面光滑性和尺寸稳定性。

加工工艺性好，力学性能优良，耐一般腐蚀环境。

0Cr15Ni5Cu3Nb钢种强度好，韧性和延展性横向、硬度和耐腐蚀性能与304不锈钢。

0Cr15Ni5Cu3Nb热处理条件获得各种性能。

0Cr15Ni5Cu3Nb化学成分：碳C：0.07硅Si：1.00锰Mn：1.00磷P：0.040硫S：0.030镍Ni：3.50-5.50铬Cr：14.00-15.50铜Cu：2.50-4.50铌Nb：0.15-0.450Cr15Ni5Cu3Nb应用领域海上平台、直升机甲板、其他平台食品工业纸浆及造纸业航天(涡轮机叶片)机械部件0Cr15Ni5Cu3Nb品种规格【上海奔来金属材料有限公司】板材、带材、饼材、环件、锻件、铸件、精密铸件等协商供应。

0Cr15Ni5Cu3Nb标准GB/T 1220-1992…….不锈钢棒GJB 2294-1995……不锈钢棒及耐热钢棒Z9-0123-1987……..不锈钢棒材技术条件0Cr15Ni5Cu3Nb物理性能0Cr15Ni5Cu3Nb溶化温度范围：1400～1440℃0Cr15Ni5Cu3Nb比热容：502J/（kg·℃）。

0Cr15Ni5Cu3Nb密度：7.78kg/m3磁性：有0Cr15Ni5Cu3Nb焊接性能0Cr15Ni5Cu3Nb在固溶、时效或过时效状态均可用任何方法焊接，焊前不需预热，如果要求焊缝强度接近于时效硬化后钢的强度，则焊后必须重新固溶和时效处理。

该钢也适宜钎焊，最佳的钎焊温度是固溶处理温度。

0Cr15Ni5Cu3Nb热处理1020～1060℃固溶＋480～620℃时效4h。

时效温度根据使用要求而定。

交货状态：一般以热处理状态交货，其热处理种类在合同中注明；未注明者，按不热处理状态交货。

时效对0Cr15Ni5Cu2Ti钢微观组织与力学性能的影响

第23卷　第4期2003年12月航　空　材　料　学　报JOU RN AL O F A ERO N A U T ICA L M A T ERI AL SV ol.23,No.4M ar ch2003时效对0Cr15Ni5Cu2Ti钢微观组织与力学性能的影响钟　平1,夏明斌贝2,王俊丽1,黄万胜2,杨根林1,王　丽1(1.北京航空材料研究院,北京100095; 2.北京科技大学,北京100084)摘要:研究了960℃和1000℃固溶处理后,时效对马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15N i5Cu2T i微观组织与力学性能的影响。

钢采用960℃和1000℃固溶处理,在455～460℃时效冲击值出现最低值,断口表现为准解理。

强度和硬度在460℃时效出现峰值。

主要与组织中细小富铜相共格析出有关。

时效温度增加,富铜相长大,强度和硬度降低。

关键词:时效;富铜相;力学性能中图分类号:T G113 文献标识码:A 文章编号:1005-5053(2003)04-0021-05 沉淀硬化不锈钢是第二次世界大战期间因战争需要发展起来的新钢种,后来逐渐发展为三大类型:马氏体型、半奥氏体型和奥氏体型。

它们大多是在Cr,Ni不锈钢中加入沉淀硬化元素,如Al,Cu,T i,M o,Nb等,通过高温固溶处理,使这些合金元素充分溶解入基体,冷却后得到过饱和固溶体,然后在适当温度时效,过饱和固溶体分解,析出金属间化合物、碳化物等弥散沉淀相,达到硬化效果。

这类钢的热处理比较简单。

0Cr15Ni5Cu2Ti为马氏体型沉淀硬化不锈钢,用固溶处理即得马氏体,在随后的时效过程中析出弥散的第二相,达到沉淀硬化的目的。

沉淀硬化不锈钢的力学性能与热处理状态有比较大的关系,在低温时效状态,钢的强度、硬度较低,随时效温度的增加,强度、硬度增加,达到最大值后,逐渐下降,即为过时效。

0Cr15Ni5Cu2T i钢以铜作为主要的强化元素。

以铜作为主要的硬化元素的马氏体沉淀硬化不锈钢还有美国的17-4PH,15-5PH,Custom450。

不同热处理对超级马氏体不锈钢组织和性能的影响

不同热处理对超级马氏体不锈钢组织和性能的影响不同热处理对超级马氏体不锈钢组织和性能的影响超级马氏体不锈钢是在传统马氏体不锈钢基础上将碳含量严格控制在0.03%以下，并且提高镍含量的一种新型马氏体不锈钢。

相对于传统的低碳马氏体不锈钢，超级马氏体不锈钢不但具有良好的塑韧性与较高的强度和硬度，而且具有较高的断裂韧性、水下疲劳强度以及抗磨蚀等性能。

马氏体不锈钢经过正火后，能够得到板条马氏体，并经一定温度回火后，进一步得到回火马氏体能够明显影响与改善材料的综合性能。

前人研究超级马氏体不锈钢在1050℃正火并且在500℃-700℃间回火，只关注其微观组织与力学性能，并未研究其抗磨蚀。

研究对超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo进行正火后一次回火并且选取部分温度进行二次回火，对8种不同热处理下材料的硬度，冲击韧性与抗磨蚀性能关系进行了详细探讨与研究。

超级马氏体不锈钢在550℃-650℃回火后，会产生逆变奥氏体，其在透射电镜下呈黑色长条与块状，经常分布在马氏体板条边界以及奥氏体晶界处，长度为102nm-103nm，宽约为100nm。

逆变奥氏体会降低材料的强度和硬度，增加韧性。

当一次回火温度达到700℃时，逆变奥氏体附近富集的Ni元素扩散程度增加，Ni的偏析降低，冷却过程中逆变奥氏体转变为新生马氏体，材料中几乎不存在逆变奥氏体，所以硬度升高。

00Cr13Ni4Mo不锈钢在500℃-700℃范围一次回火后，随着温度上升硬度值呈先降后升。

二次回火较同温度一次回火后硬度普遍下降。

在500℃-700℃范围一次回火后韧性呈先升后降；二次回火处理对于钢的韧性影响较小。

00Cr13Ni4Mo不锈钢的累积失重量曲线呈类抛物线型，随时间的增加累积失重量增大，累积失重率不断降低。

根据材料磨蚀规律可知，对于两体磨损来说，材料硬度的高低决定了其耐磨性的优劣。

因此，超级马氏体不锈钢的抗磨蚀性与材料硬度之间关系紧密，通常材料的硬度越高，其累积失重量越低，抗磨蚀性越好。

铜的时效行为及其对06NiCuCrMoNb钢力学性能的影响

第10卷第4期1998年8月钢铁研究学报JOU RNAL O F I RON AND ST EEL R ESEA RCHV o l .10,N o.4　A ug .1998铜的时效行为及其对06N i CuCr M oNb 钢力学性能的影响张永权刘天军杨才福Age -Harden i ng Behav ior of Cu and Its Effect onM echan ical Properties of 06N i CuCr M oNb SteelZ hang Y ong quan L iu T ianjun Y ang Ca if u　作者单位:冶金部钢铁研究总院(Central Iron &Steel R esearch Institute ,MM I )　联系人:张永权,高级工程师(教授),北京(100081),冶金部钢铁研究总院6室摘　要　研究了Cu 在06N i CuC r M oN b 钢中的时效行为及其对力学性能的影响。

研究发现:06N i CuC r M oN b 钢在时效过程中析出细小弥散的Ε2Cu 相,产生时效硬化,其峰值温度约为500℃。

随时效程度的加深,Ε2Cu 数量不变,但颗粒长大,钢的强度下降,韧性上升。

钢中加入1%Cu 时,时效后可使屈服强度提高100～150M Pa 。

热处理工艺对钢的性能和组织有很大影响,淬火+600～650℃时效处理,钢的综合性能最好;正火+时效处理,钢的强度降低,韧性提高;热轧+时效处理,钢的韧性最低。

关键词　时效硬化,铜,力学性能,高强度低合金钢ABSTRACT T he age 2hardening behavi o r of Cu and its effect on m echanical p rop 2erties of 06N i CuC r M oN b w ere studied .T he result show s that fine Ε2Cu particlesw h ich are p reci p itated in the p rocess of aging heat treatm ent cause strong p reci p ita 2ti onstrengthening ,andthem axi m umage 2hardeningtemperatureof06N i CuC r M oN b steel is about 500℃.W ith increase of overaging degree ,the Ε2Cu particle gradually coarsens ,w h ile its num ber does no t change ,w h ich causes the decrease of strength and increase of toughness .T he additi on of 1%Cu can i m p roveyield strength by 100～150M Pa after aging .H eat treatm ents have great effects on m echanical p roperties.Better strength and toughness are go t after quench ing and aging at 600～650℃.N o r m alizing and aging can i m p rove toughness and low er strength of 06N i CuC r M oN b steel becauseM 2A islands do no t decompo se comp lete 2ly during aging .Ho t ro lling and aging w ill result in low est toughness of the steel .KEY WOR D S age 2hardening ,copper ,m echanical p roperty ,H SLA steel 铜是一种常见的合金元素。

碳含量对15-5PH沉淀硬化不锈钢板材的组织与性能的影响

且具有良好的韧塑性；着时效温度的升高，碳量较高的２钢，钢中生成的逆转变奥氏体量及生成速率均高于随含３１钢，这是其强度低于１钢的主要原因，的时效态组织为板条马氏体＋少量逆转变奥氏体组织，及大量的、钢以细
刘振宝梁剑雄杨志勇，古立新张秀丽。孙常亮。，，，，
（．铁研究总院结构所，京１０８；．京航空材料研究院，京１０９；．顺特殊钢股份有限公司辽宁抚顺１３０）１钢北００１２北北００５３抚１０１
ＤＯＩ１．９９ｊｉｎ１０ —０３２１．．０：０３６／．ｓ．０５５５．０１０２ｓ１
中图分类号：Ｇ４．；Ｇ４．Ｔ１２１Ｔ１２４
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ — ５（０１０－０ — ０５５３２１）ｌ０７０００６
小的富ｃ相，ｃ相的析出是该钢主要的强化方式。通过上述分析，文将１钢的化学成分及工艺参数作为１．ｕ富ｕ本５
５Ｈ沉淀硬化不锈钢工程化的基准，该钢的工业化生产的顺利实施提供可靠的数据。Ｐ为关键词：１—Ｐ沉淀硬化不锈钢；变点；转变奥氏体；ｃ５５Ｈ相逆富ｕ相

时效温度对马氏体时效不锈钢微观组织与力学性能影响的研究_1

时效温度对马氏体时效不锈钢微观组织与力学性能影响的研究发布时间：2022-12-12T03:22:34.338Z 来源：《科学与技术》2022年16期作者：徐殿鑫1 杨年浩2[导读] 研究了强度级别为1900MPa的新型马氏体不锈钢在经过不同制度的热处理后的微观组织及其对钢力学性能的影响，探讨了新型马氏体时效不锈钢的强韧化机理。

徐殿鑫1 杨年浩21.哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨 1500402.中国三峡建工（集团）有限公司四川成都 610095摘要：研究了强度级别为1900MPa的新型马氏体不锈钢在经过不同制度的热处理后的微观组织及其对钢力学性能的影响，探讨了新型马氏体时效不锈钢的强韧化机理。

关键词：马氏体时效不锈钢；强韧化机理；析出相；力学性能马氏体时效不锈钢因其具有良好的强韧性与耐蚀性,广泛的应用在航空、航天、核技术、舰船、先进机械制造等高科技领域的承力耐蚀（或高温）部件。

但当前的马氏体时效不锈钢的发展也面临着一个突出的问题，强韧性配合不够优异，如何在保证马氏体时效不锈钢高强度的同时，提高韧性指标就有了重要的理论意义和应用价值。

因此本文在原有马氏体时效不锈钢AFC-77的基础上，开发了一种具有良好的耐蚀性和强韧性配合的新型马氏体时效不锈钢1Cr14Co13Mo5，通过对新研制的马氏体时效不锈钢在不同热处理阶段微观组织的观察和力学性能的分析，探讨这种高强度马氏体时效不锈钢的组织转变特点以及微观组织对其力学性能的影响，从而为热处理制度的优化提供可靠的依据。

一.实验材料和方法马氏体时效不锈钢选用高纯电解 Fe，电解 Ni，高纯 Mo、Co 等采用超高真空感应炉熔炼25kg的钢锭，实验钢主要成分如表1.1所示。

钢锭在1100℃±10℃开锻，终锻温度为900℃±10℃，锻成Φ40mm的棒材，锻件锻后在24h内进行退火处理，在860℃±10℃退火保温2-3小时，炉冷备用。

时效温度对Fv520

时效温度对Fv520(B) 钢组织及力学性能的影响乔桂英肖福仁摘要采用高温X射线衍射、透射电镜等手段研究了Fv520(B)马氏体沉淀硬化不锈钢经固溶处理+中间调整处理后不同温度时效处理的显微组织和力学性能。

结果表明，470 ℃时效时硬化效果最显著；520 ℃以上时效时，有逆转变奥氏体生成。

时效相主要是富铜(ε-Cu)相、NbC、Mo2C、M23C6等。

620 ℃时效时残余奥氏体量达到最大值，该钢的强度最低；620 ℃以上时效时，发生奥氏体重结晶，残余奥氏体量减少，钢的强度增加。

关键词Fv520(B)钢时效组织力学性能EFFECT OF AGING TEMPERATURE ONMICROSTRUCTUREAND PROPERTIES OF Fv520(B) STEELQIAO Guiying XIAO Furen(Yanshan University)ABSTRACT Microstructure and properties of Fv520(B) steel aftersolution,intermediate treatment and aging treatment at various temperature have been studied by high temperature(room temperature) XRD and TEM.The result shows that the strength reaches the highest value after 470 ℃ aged.Reversed austenite forms when aged high 520 ℃,at same time,aging phases begin to grow,aging phases are mostly ε-Cu,Mo2C,NbC,M23C6 etc..Retained austenite reaches the highest value at 620 ℃.Transformation of austenite occurs when aged high 620 ℃,which results the retained austenite of room temperature decreasing and strength increasing.KEY WORDS Fv520(B) steel,aging treatment,microstructure, mechanical properties对于马氏体沉淀硬化不锈钢，可以通过简单的热处理工艺使之获得不同的力学性能，以满足不同使用条件的需要，因此它被广泛地应用于石油、化工等领域。

15-5PH不锈钢的时效硬化行为及耐蚀性能

15-5PH不锈钢的时效硬化行为及耐蚀性能彭新元;周贤良;华小珍【摘要】The microstructure transformation, aging hardening behavior and corrosion resistance of 15-5PH stainless steel were studied by XRD, TEM, HRC, polarization curve and electrochemical impedance spectroscopy. The results show that the hardness and corrosion resistance due to Cu-rich phase have coherent orientation relationship with matrix when the aging temperature is lower than 450℃. The Cu-rich phases coarsening and the reversed austenite are observed in the specimen, when the aging temperature reaches to 550 ℃. Moreover, the amount of reversed austenite increases with the increase of aging time. So, the hardness decreases but the corrosion resistance increases. When the aging temperature reaches 620 ℃, the Cu-rich phases exhibit elliptical shape and destroy the coherent relation with the martensite matrix, meanwhile, the reversed austenite continues to increase. As a result, the precipitation hardening effect disappears, however, the corrosion resistance is improved.%利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、洛氏硬度、动电位极化曲线和交流阻抗等方法对15-5PH不锈钢时效后的组织转变、时效硬化行为及其在Cl-溶液中的耐蚀性能进行研究.结果表明:时效温度较低(低于450℃)时,析出的富Cu相与基体保持共格关系,其硬度和耐腐蚀性能都较高.当时效温度达到550℃时,富Cu相长大,出现了逆变奥氏体,且随时效时间的延长而增多,导致硬度下降,但耐蚀性能有所提高;当时效温度升高至620℃时,富Cu相呈短棒状,且失去与基体的共格关系,逆变奥氏体继续增多,强化效应完全消失,但耐蚀性能得到改善.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)005【总页数】9页(P988-996)【关键词】15-5PH不锈钢;富Cu相;逆变奥氏体;硬化行为;耐蚀性【作者】彭新元;周贤良;华小珍【作者单位】南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌 330063;南昌航空大学江西省金属材料微结构调控重点实验室,南昌 330063;南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌 330063;南昌航空大学江西省金属材料微结构调控重点实验室,南昌330063;南昌航空大学材料科学与工程学院,南昌 330063;南昌航空大学江西省金属材料微结构调控重点实验室,南昌 330063【正文语种】中文【中图分类】TG17415-5PH(0Cr15Ni5Cu4Nb)不锈钢是在17-4PH不锈钢的基础上发展起来的一种马氏体沉淀硬化不锈钢。

热处理对15-5PH钢焊缝金属组织和性能的影响

㊀㊀收稿日期:２０１８－０４－０８基金项目:内蒙古教育厅自然科学项目(N J Z C １７４７１);内蒙古机电职业技术学院自然科学研究项目(N J D Z J １６１７).作者简介:曹慧(１９８３－),女,内蒙古呼和浩特人,讲师,硕士,研究方向:焊接技术与表面工程.热处理对１５－５P H 钢焊缝金属组织和性能的影响曹㊀慧,郭玉利,张㊀发(内蒙古机电职业技术学院冶金与材料系,内蒙古呼和浩特㊀０１００７０)㊀㊀摘㊀要:采用自制的焊丝,以T I G 焊接方法,制备了成型质量较好的１５－５P H 沉淀硬化不锈钢焊缝金属.通过X R D ㊁金相显微镜和X R F 研究了不同时效温度对焊缝金属物相结构㊁显微组织和元素含量及分布状态的影响,通过硬度试验㊁拉伸试验和冲击试验研究了时效温度对焊缝金属力学性能的影响.结果表明:焊缝金属主要由富铬的α 相㊁ε－C u 和N b C 相组成,随着时效温度的升高,马氏体的晶格常数先增大后减小;焊缝金属的显微组织为马氏体基体上弥散分布细小的析出相,随着时效温度的增加,马氏体板条间距增大,时效温度为６２１ħ时,C u 元素脱溶生成ε－C u,部分马氏体开始发生分解转变为逆转变奥氏体,析出相数量增加;随着时效温度的升高,C u ㊁C r 两元素含量增加且分布越来越均匀;力学性能试验表明,随着时效温度的升高,硬度和抗拉强度下降,冲击韧度提高.焊缝金属力学性能主要受显微组织形态㊁析出相大小和数量两方面因素影响.关键词:沉淀硬化;焊缝金属;时效温度;力学性能;显微结构㊀㊀中图分类号:T G １６１㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:１００７６９２１(２０１８)１３００９９０３㊀㊀１５－５P H 是一种马氏体沉淀硬化不锈钢,国内牌号为０C r １５N i ５C u ３N b ,它是在F e －C r －N i 合金的基础上,为了得到高强度和高韧性,向其中加入A l㊁T i ㊁N b ㊁V ㊁C u 等元素,使其在时效热处理过程中形成C u 和N b C 等沉淀相来强化的.１５－５P H 沉淀硬化不锈钢具有较高的强度,良好的抗腐蚀性能㊁抗氧化性和焊接性能,可用作焊接结构钢,切削加工性能优于１８－８型不锈钢,热处理简单易行,而且可以克服１７－４P H 钢组织中δ铁素体造成塑性降低的缺点,特别适合于制造高强度㊁耐腐蚀的精密零件.由于它在固溶状态可进行各种机械加工,焊接系数大,且时效变形小,所以更是理想的模具材料[１~３].热处理对材料组织和性能有重要的影响,直接影响材料的寿命和应用,以往的文献表明[４~６]对１５－５P H 马氏体沉淀硬化不锈钢热处理的研究要么只针对钢材本身,要么只是研究热处理工艺以及对组织性能的影响,对于１５－５P H 焊缝金属的热处理工艺的研究以及焊缝金属合金元素分布对组织性能的研究甚少.因此,笔者以１５－５P H 钢焊缝金属为研究对象,研究固溶温度和时效时间对焊缝金属元素分布以及组织和性能的影响.１㊀试验方法采用T I G 焊接方法,将１５－５P H 钢板对接,钢板化学成分采用日本S h i m a d z u 公司X R F 荧光光谱测试,测试条件和测试结果分别如表１和表２所示.焊接前对试件单边开２５ʎV 形坡口,间隙为１０m m ,并对焊口两侧清理[７].采用T I G 焊,将自行研制的直径为２．５m m 的焊丝填充在焊缝中形成完整的接头,焊接参数如表３所示,焊丝化学成分如表４所示.焊接完后,将焊缝金属在Z Y C ２－６５真空淬火炉加热到１０４０ħ固溶处理６０m i n,空冷冷却,而后分别将焊缝金属在４８２ħ,５５２ħ,５９３ħ,６２１ħ温度下时效处理４h,空冷.表１X R F 测试条件元素通道测试晶体探测器测试角度(ʎ)扫描速度(ʎ/m i n )步长(ʎ)管电压(k V )管电流(mA )CS X－５８F P C ３０~３６１００．１４０９５S i P E T F P C １０６~１１２１００．１４０９５T i －UL i FS C１０~９０２００．１４０９５表２１５－５P H 钢化学成分(w t ,％)元素CS iC rN i C u N b M n M oS ,PF e测试值０．０４５０．３８５１４．８９４．７５３．１８０．２５０．３８０．１９ɤ０．００５B a l ．表３１５－５P H 钢T I G 焊工艺参数焊接电流(A )电弧电压(V )焊接速度(c m /s)气体流量(L /m i n )１４０１４５１２表４焊丝的化学成分元素CS iC rN i C u N b M nS ,P测试值０．０３８０．４０１４．５５５．０１３．２００．２９０．３０ɤ０．０１热处理后的焊缝金属经过砂纸打磨(最大２０００＃)和抛光后,经过４％的硝酸酒精侵蚀１５s 后在奥林巴斯金相显微镜下进行金相组织观察,采用德国B r u k e rD ８型衍射仪(X R D )进行物相分析,采用X R F 进行合金元素分析.随后将焊缝金属进行硬度㊁拉伸和冲击等力学性能试验.拉伸试验按H B ５１４３－２００６«金属拉伸试验方法»标准在C M T ５２０５型万能试验机上进行,冲击试验按H B ５１４４－２００６«金属冲击试验方法»加工成U 型缺口冲击试样在J B －３０冲击试验机上完成,硬度试验９９２０１８年７月内蒙古科技与经济J u l y ２０１８１３４０７I n n e rM o n g o l i aS c i e n c eT e c h n o l o g y &E c o n o m yN o ．１３T o t a lN o ．４０７采用H R１５０洛氏硬度计测试焊缝金属的洛氏硬度,每种时效温度下的试样测量３次取平均值.２㊀试验结果及分析２．１㊀X R D图１为不同时效温度下测得的焊缝金属的X R D 图谱.从图１分析可知,焊缝金属中物相主要为富铬的α 相㊁ε－C u和N b C相,当时效温度为４８２ħ时,由于时效温度较低,析出的ε－C u和N b C相较少,表现在X R D图谱上为衍射峰强度很弱.当时效温度升高到５５２ħ时,由于此时的温度较高,析出相含量增加,衍射峰强度增大.随着时效温度的升高,马氏体的晶格常数呈线性增加而后减小的趋势,四种时效温度下的晶格常数分别为２８７４３㊁２８７５１㊁２８７６２和２８７５４n m.晶格常数的增加说明有更多的合金元素溶入到奥氏体中.从晶格常数的结果得知,５９３ħ时效时的晶格常数最大,即溶入奥氏体中的合金元素最多,而后再继续增加时效温度晶格常数又降低,说明了合金元素又从原奥氏体中析出[８],析出相从图１中可知为ε－C u和N b C相.图１㊀不同时效温度焊缝金属X R D图谱２．２㊀金相组织观察图２为４种时效温度下焊缝金属的金相显微组织照片.从图２中可以清楚地看到,当时效温度为４８２ħ,保温４h时的显微组织为细小的片状马氏体,而且组织中部分区域已有细小的ε－C u和N b C析出相弥散分布在马氏体基体上.随着时效温度增加到５５２ħ时,细小的片状马氏体长大成为板条马氏体,马氏体板条间隙白色组织为奥氏体,组织仍然细小,基体上析出相的大小和数量明显增加,组织趋于更均匀化的状态.时效温度为５９３ħ时的组织形貌为板条马氏体基体上弥散分布着析出相,马氏体板条间距变大,析出相的尺寸增大.当时效温度升高到６２１ħ时,生成的组织仍为马氏体基体上分布着析出相,析出相数量明显增加,同时,随着时效温度的增加C u元素完全脱溶生成ε－C u,部分马氏体开始发生分解转变为逆转变奥氏体,析出相逐渐在晶界析出且不断增多,而其他合金元素以N b C形式从奥氏体中析出.２．３㊀X R F元素分析采用X R F微区分析功能,将试样表面进行网格划分,节点数为１８２个,测试时每分析完一个节点的元素后,再分析下一节点的元素,直到所有节点全部分析结束.图３为４种时效温度下焊缝金属的元素分布状态m a p p i n g图,文中只针对α 相㊁ε－C u相对应的C r和C u两种元素进行了分析.从图３中可以看出当时效温度为４８２ħ时,C u㊁C r两元素分布不太均匀,随着时效温度的升高,两元素分布越来越均匀.从图３左侧的柱状颜色条来看,随着时效温度的升高,C u㊁C r两种元素含量增加,说明析出相的比例增加.经过X R F元素含量分析得出C u３１４９３％㊁C r１４４９７５％㊁N i４７４３８％㊁N b０２５８１％㊁M n０２８７９６％㊁S i０３５８５％.２４㊀力学性能图４为时效温度对焊缝金属硬度㊁抗拉强度和冲击韧度的影响.从图４中的曲线可知,随着时效温度的升高,硬度和抗拉强度下降,冲击韧度提高,时效温度为４８２ħ时的硬度和抗拉强度最高.纵观整个图４可知,硬度值范围３７~４５５H R C,抗拉强图２㊀４种时效温度焊缝金属的金相显微组织(４００X)(a)４８２ħ;(b)５５２ħ;(c)５９３ħ;(d)６２１ħ００１总第４０７期内蒙古科技与经济图３㊀焊缝金属不同时效温度下的元素分布m a p p i n g 图图４㊀时效温度对焊缝金属力学性能的影响度范围１１５０M P a ~１３９０M P a ,冲击韧度范围１２２J/c m ２~２１０J /c m ２.其中,５５２ħ时效时焊缝金属的综合力学性能最佳,这与此温度下部分析出相长大有关.由图２可知,４８２ħ或５５２ħ时效处理后焊缝金属中以马氏体为主,而当时效温度升高到６２１ħ时,进入奥氏体转变区域,马氏体直接转变成奥氏体(逆转奥氏体),在随后的冷却过程中被保留下来,最后的金相组织为马氏体和残余奥氏体的混合组织,残余奥氏体增多,因此冲击韧度增加[３].时效温度对力学性能的影响,主要是对金相组织的影响.另一方面,C u 元素在马氏体中稳定性较差,经过时效处理后以ε－C u 的形式从马氏体板条内析出,ε－C u 析出强化相的数量和大小也是影响焊缝金属力学性能的因素.３㊀结论①焊缝金属中物相主要为富铬的α 相㊁ε－C u 和N b C 相,析出强化相为ε－C u 和N b C 相.随着时效温度的升高,马氏体的晶格常数呈线性增加而后减小的趋势.②时效温度为４８２ħ的显微组织为细小的片状马氏体基体上弥散分布细小的析出相;时效温度为５５２ħ时,组织主要为板条马氏体;时效温度为５９３ħ时,组织为粗大板条马氏体基体上弥散分布着析出相;时效温度升高到６２１ħ时,组织为马氏体和奥氏体的混合组织,析出相数量明显增加.③随着时效温度的升高,C u ㊁C r 两元素含量增加且分布越来越趋于均匀.④时效温度对焊缝金属力学性能的影响主要与显微组织和析出强化相数量和大小两面因素有关.随着时效温度的升高,硬度和抗拉强度下降,冲击韧度提高,时效温度为５５２ħ时焊缝金属的综合力学性能最佳.[参考文献][１]㊀仇振安,王海涛,李继良,等．热处理工艺对１５－５P H 不锈钢组织和力学性能的影响[J ]．金属热处理,２０１４,３９(５):７７~８１．[２]㊀李伟,杜楠,樊兆宝．１５－５P H 马氏体时效钢的工艺性能[J ]．兵器材料科学与工程,２０１０,３３(１):７８~８０．[３]㊀齐彦昌,张晓牧,彭云,等．时效温度对１５－５P H 沉淀硬化不锈钢熔敷金属组织和性能的影响[J ]．焊接学报,２０１２,３３(１０):１０５~１０８．[４]㊀刘华英,彭新元,华小珍,等．等温处理对１５－５P H 不锈钢马氏体相变的影响[J ]．金属热处理,２０１４,３９(９):５２~５５．[５]㊀X i n －y u a nP E N G ,X i a n －l i a n g ZH O U ,X i a o －z h e nH U A ,e t a l ．E f f e c t o fA g i n g on H a r d e n Ｇi n g Be h a v i o ro f１５－５P H S t a i n l e s sS t e e l [J ]．J o u r n a l of I r o n a n d S t e e l R e s e a r c h ,I n t e r n a t i o n Ｇa l ,２０１５,２２(７):６０７~６１４．[６]㊀李树梁,周贤良,华小珍,等．１５－５P H 不锈钢长时效时间对组织和力学性能的影响[J ]．失效分析与预防,２０１３,８(６):３３１~３３６．[７]㊀李海涛,杨文杰,王军,等．焊接工艺对T P ３０４钢焊缝金属组织及性能的影响[J ]．焊接学报,２０１２,３３(４):８９~９２．[８]㊀华小珍,魏振伟,刘智勇,等．固溶处理对１５－５P H 不锈钢马氏体相变的影响[J ]．金属热处理,２０１１,３６(８):６７~７０．１０１曹慧,等热处理对１５－５P H 钢焊缝金属组织和性能的影响２０１８年第１３期。

时效处理对WCCu

时效处理对WCCu0 序言在严酷工况条件下，装备部件难以避免地发生磨损、腐蚀等失效破坏，而采用堆焊方法制造或再制造工件表面，能够大大降低生产与维护成本[1].目前工件表面耐磨涂层的常用基体材料为镍基、钴基等，通过加入硼化物或碳化物等增强相来提高耐磨损性能. 一般来说，具有良好耐磨损性能的颗粒增强复合堆焊层需要满足以下条件. (1)增强相具备高硬度、呈化学惰性、具有良好的耐磨损性能以及热力学稳定性；(2)金属基体具备良好韧性和一定强度，为增强相提供良好的保护和支撑；(3)增强相和基体之间应具有良好相容性，否则增强相和金属基体结合处可能产生缺陷，导致裂纹的产生和扩展，甚至可能导致增强相和金属基体的分离[2].WC颗粒在Cu-Ni-Mn合金中的溶解度很小，不会在WC和Cu-Ni-Mn金属基界面处形成复杂的金属间第二相[3]，并且WC颗粒与CuNi20Mn20之间有良好的润湿性能[4-5]. Bao等人[4]采用高温钎焊方法在钢表面制备了一种WC颗粒增强Cu-Ni-Mn金属基耐磨复合材料，该材料具有优良的耐三体磨粒磨损性能，并且与钢基板之间为冶金结合.已有研究结果证明，Cu-Ni-Mn合金进行时效处理后，硬度和韧性均获得显著提升[6-7]. 为此，课题组在前期成功制备了含高体积分数WC的WC/Cu-Ni-Mn堆焊层的基础上[8]，对WC/Cu-Ni-Mn堆焊层和Cu-Ni-Mn堆焊层分别进行时效处理，对比分析未时效与时效处理后堆焊层微观组织、界面及耐磨损性能的变化规律，探明时效处理对其耐磨损性能的作用机理.1 试验方法WC颗粒粒度为106 ～150 μm，镍粉和锰粉由北京怡天惠金属材料有限公司生产，紫铜管规格为外径5 mm，内径4 mm. 将称量好的WC颗粒、镍粉、锰粉混合均匀并干燥，然后灌入紫铜管中制成所需的药芯焊丝. 采用氧乙炔火焰堆焊方法将药芯焊丝熔覆到20号钢基体表面，获得厚度不低于15 mm的堆焊层.从堆焊层中切取直径6 mm、高度25 mm的圆柱体作为摩擦磨损测试试样. 表1为试样编号及相关处理工艺. 固溶时效处理方法为：首先将试样在炉中升温至800 ℃并保温2 h，再将试样随炉冷却至450 ℃并保温72 h，最后随炉冷至室温. 采用金相显微镜(OM，AxioCam ERc 5s，Carl Zeiss，Germany)、场发射扫描电镜(SEM，Nova NanoSEM 450，FEI，US)和透射电镜 (Tecnai G2 20 U-Twin，FEI，US)观察堆焊层的微观组织与磨损表面等，使用MH-5显微硬度计测量试样的显微硬度(载荷2 N，保压时间15 s).绘画审美上，中国画追求诗意的传达。