影响15-5PH沉淀硬化不锈钢硬度的因素

炼制了两炉化学成分不同的15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢并制备了试样。对试样进行了1040℃保温90 min油冷的固溶处理及铣削、钻削、磨削试验和分别在400~620℃时效1.5、4、8和12 h。随后检测了试样的硬度和显微组织。结果表明:切削加工对15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢的硬度无明显影响;在450℃时效,随着时效时间延长至4 h,15-5PH钢的硬度提高,并达到了44~46 HRC的硬度要求;15-5PH钢的最佳时效工艺为450℃保温4 h。

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

研究了1000℃和1040℃30min水冷固溶480～620℃4 h时效对15-5PH钢(/%:0.065C、0.46Si、0.58Mn、0.022P、0.004S、14.77Cr、5.19Ni、2.91 Cu、0.22Nb)组织和力学性能的影响。结果表明,该钢在480℃4 h时效后,开始析出富铜相和碳化物Nb(C,N),随时效温度升高,部分析出相长大;550℃时效15-5PH钢具有最佳综合力学性能:屈服强度R_(p0.2)530～625 MPa,抗拉强度R_m1050～1070 MPa,冲击功值a_(kv)113～115 J/cm^2。

碳含量对15-5PH沉淀硬化不锈钢板材的组织与性能的影响

采用真空感应炉试制3炉不同碳含量的15-5PH沉淀硬化不锈钢,通过热模拟的方法确定了该钢的板材最佳轧制温度区间为900~1100℃,研究了碳含量对钢的相变点温度及力学性能的影响,并观察了时效态的微观组织。结果表明,随着含碳量的增加钢的相变点温度逐渐降低,在时效处理后含碳量较低的1#钢强度均高于2#钢和3#钢,且具有良好的韧塑性;随着时效温度的升高,含碳量较高的2#钢,3#钢中生成的逆转变奥氏体量及生成速率均高于1#钢,这是其强度低于1#钢的主要原因,钢的时效态组织为板条马氏体＋少量逆转变奥氏体组织,以及大量的、细小的富Cu相,富Cu相的析出是该钢主要的强化方式。通过上述分析,本文将1#钢的化学成分及工艺参数作为15-5PH沉淀硬化不锈钢工程化的基准,为该钢的工业化生产的顺利实施提供可靠的数据。

热处理对马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5Cu3Nb锻件机械性能的影响

试验研究了马氏体沉淀硬化不锈钢 0Cr15Ni5Cu3Nb(0 0 3%C ,14 4 %Cr,4 6 %Ni,3 6 %Cu ,0 2 4 %Nb)大规格Φ16 2 0 /Φ12 2 8× 2 5 4和小规格Φ90 0 /Φ75 0× 171两种锻件淬火 回火处理工艺对机械性能的影响。结果表明 ,10 4 0℃油淬和 5 5 0℃ 4h回火处理小规格锻件的冲击韧性AKV为 86J ,大规格锻件仅为 4 9J ;同时 ,小规格锻件经 10 4 0℃水淬和 5 5 0℃ 4h回火后的冲击韧性AKV提高到 175J ,且强度和塑性均满足标准要求。

热处理工艺对15-5PH沉淀硬化不锈钢组织性能研究

通过显微组织观察和力学性能测定,研究不同热处理方法工艺对15-5PH不锈钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着时效温度升高,塑韧性升高,强度下降;固溶温度升高,强度硬度升高,塑性韧性降低,得出最佳热处理工艺参数,为后续15-5PH焊接工艺编写提供参数依据。

PH15-5沉淀硬化不锈钢真空时效工艺试验

研究了PH1 5 5沉淀硬化不锈钢在真空回火炉中进行真空时效时 ,高真空加热、高纯氮气及高纯氩气保护对流加热对力学性能和表面光亮度的影响。结果表明 ,高真空加热时 ,表面光亮度较好 ,但试样力学性能分散度大 ;对流加热时 ,试样力学性能分散度小。

时效温度对马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5WMoVNb力学性能的影响

0Cr15Ni5WMoVNb钢(%:0.068C、14.54Cr、5.32Ni、0.88W、0.92Mo、0.20V、0.10Nb)经5 t中频感应炉+2 t真空电渣重熔炉冶炼,经锻造、热轧成Φ45 mm棒材,试样经1 000℃30 min固溶空冷+-70℃2 h冷处理后进行400～600℃4 h时效空冷。试验结果表明,在450℃时效0Cr15Ni5WMoVNb钢的强度最大,以准解理断裂为主,冲击功低为40 J,随时效温度上升,冲击功显著上升,强度下降,在510℃时效该钢有良好的强韧性,抗拉强度R_m 1300 MPa,屈服强度R_(p0.2)1100 MPa,冲击能A_(KV) 100 J。

15-5PH沉淀硬化不锈钢的塑性本构建模

材料的塑性本构模型描述了材料的流动应力与塑性应变、应变率和温度等因素之间的数学关系,是机械加工有限元仿真的基础。针对航空航天、核电及海洋工程等领域关重零件制造中广为应用的15-5PH沉淀硬化不锈钢开展了准静态压缩试验与SHPB试验,基于材料力学特性的温度相关性建立了J-C本构修正模型的数学形式,并采用多目标优化的本构参数拟合方法,确定了J-C本构修正模型的参数。基于J-C本构修正模型的SHPB试验仿真,获得的真实应力—应变数据曲线与SHPB试验数据曲线具有较好的一致性,弥补了经典J-C本构模型对15-5PH沉淀硬化不锈钢高温动态力学特性数学描述的不足,从而有效将基于J-C本构修正模型的SHPB试验仿真的应力预测误差控制在10%以内。

15-5PH不锈钢的时效硬化行为及耐蚀性能

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。

激光熔化沉积15-5PH沉淀硬化不锈钢组织及拉伸性能

利用激光熔化沉积技术制备15-5PH沉淀硬化不锈钢板,利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子探针(EPMA)技术,对沉积态组织进行分析,测试沉积态组织的室温拉伸性能。结果表明:激光熔化沉积15-5PH不锈钢沉积态组织由沿沉积增高方向贯穿多层外延生长的柱状晶组成,柱状晶内包含多个细长整齐排列的胞状树枝晶,枝晶内为马氏体组织,枝晶间为铁素体;沉积态组织中弥散分布大量细小的NbC析出相,尺寸12〜20nm;15-5PH不锈钢沉积态组织具有良好的力学性能,纵向抗拉强度和延伸率分别为1128.5MPa和14.0%,横向抗拉强度和延伸率分别为1101 MPa和12.25%。

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3000 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2.6mm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3000W下,其磨损体积最小,相较于基体减少了62%。在激光功率2500W下马氏体转变不完全,在激光功率3500W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3000W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3000W下制备的渗氮层具有较高的表面硬度和优异的耐磨性。

时效工艺对17-4PH沉淀硬化不锈钢奥氏体的影响

过多的奥氏体会恶化沉淀硬化不锈钢的性能,所以必须加以控制。对17-4PH沉淀硬化不锈钢进行了1 040℃加热、空冷的固溶处理和在620℃、630℃两次时效处理。随后,采用扫描电镜和X射线衍射研究了固溶处理与第一次时效处理和两次时效处理之间的时间间隔及第一次时效后的冷却速度对钢中的奥氏体量的影响。结果表明:第一次时效处理后油冷和两次时效的间隔时间为8 h的热处理工艺可有效控制17-4PH不锈钢中的奥氏体量,从而延长零件的使用寿命。

基于质量分析拟合曲线优化15-5PH沉淀硬化不锈钢的时效温度

采用一款常用的质量分析软件,对15-5PH沉淀硬化不锈钢不同时效温度下的硬度和抗拉强度试验数据做了拟合分析,获得了同时满足15-5PH沉淀硬化不锈钢时效硬度和抗拉强度要求的时效温度,确定了热处理制度,缩短了工艺试验周期,满足了零件加工需求。

固溶处理对PH15-7Mo不锈钢组织和性能的影响

利用光学金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和布氏硬度计等分析和研究了固溶处理温度对半奥氏体沉淀硬化不锈钢PH15-7Mo组织和性能的影响。结果表明,PH15-7Mo钢固溶后的组织以奥氏体和δ-铁素体为主,含有少量的板条马氏体;随着固溶温度的升高,组织中δ-铁素体的含量明显增加;在1000～1150℃进行固溶处理后,硬度变化不大,高于1150℃固溶,因铁素体含量的急剧增加导致钢的硬度略有下降。

航空用PH13-8Mo沉淀硬化不锈钢晶粒度优化显示法

航空用PH13-8Mo沉淀硬化不锈钢试样经直接淬硬法热处理后采用常规的不锈钢浸蚀剂不能有效显示晶界。分别采用氧化法与直接淬硬法对试样热处理,其中直接淬硬法热处理后,采用多种浸蚀剂进行浸蚀,然后进行晶粒度评定。结果表明:采用氧化法可得到更加真实、完整、清晰的晶粒形貌,是一种有效、方便、环保的晶粒度评定方法,可用于该钢晶粒度检验;直接淬硬法采用92mL HCl+5 mL H2SO4+3 mL HNO3浸蚀剂室温浸蚀1 min或1g KMnO4+10 mL H2SO4+100mL H2O浸蚀剂热浸蚀2min,晶界显示清晰。

17-4PH沉淀硬化不锈钢加工及其应用

外科手术器械通常采用不锈钢制造。，工业上使用的不锈钢超过80种，不过从弹性、硬度、刚性、耐磨性、抗拉强度和韧性等综合因素考虑，适合制作手术器械的不锈钢大约只有10种。目前国际上手术器械最常用的主要是马氏体型不锈钢，其次是奥氏体型和铁素体型不锈钢。然而，马氏体不锈钢的防锈及相关性能在不锈钢家族中并不尽如人意，

调整处理对沉淀硬化不锈钢组织和性能的影响

利用光学金相显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜等分析和研究了调整处理温度对PH15-7Mo钢组织和性能的影响。结果表明:PH15-7Mo钢调整处理后的组织由奥氏体、马氏体和铁素体组成,不同调整处理温度影响Ms点的变化,低温调整处理后材料Ms点有较大的提高,调整处理后冷却到室温有较多的板条马氏体形成转变,其硬度相对高温调整处理较高。

航天用1Cr15Ni4Mo3N不锈钢棒材研制总结

1Cr15Ni4Mo3N是一种半奥氏体沉淀硬化不锈钢，与俄罗斯牌号эп310щ，美国牌号AM355很相近。我们知识：半奥氏体沉淀硬化不锈钢的特点，是在成分区间可借热处理工艺控制马氏体相变温度，使钢在成型或设备制造、部件过程中处于奥氏体组织状态。从而使钢具有奥氏体不锈钢的工艺特性，随后通过马氏体相变中沉淀硬化，使钢又具有马氏体不锈钢高强度和高韧性的特点，由于这个特点，这种钢用于某种航天用武器涡扇发动机的风扇轴，风扇轴为该武器的关键部件之一。

沉淀硬化不锈钢的选型分析及焊接工艺

分析了某导向装置主体结构选用马氏体沉淀硬化不锈钢17-4PH的适用性。对17-4PH,304L和S32205这3种类型不锈钢的化学成分、力学性能和线膨胀系数进行了对比,使用WRC—1992相组分图计算了不同母材和焊材组合情况下的焊缝凝固模式,分析了焊接性。对17-4PH与304L,17-4PH与S32205 2种组合的焊接接头进行了试验,验证了焊接接头的力学性能。

0Cr15Ni5Cu2Ti不锈钢管的研制

介绍了Φ48 mm×7.5 mm规格高强度马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5Cu2Ti钢管的生产工艺情况,重点论述该材料在制管过程中的热加工(热穿孔)、冷加工及热处理和酸洗工艺,分析固溶温度和时效温度对该管材力学性能的影响。分析认为:0Cr15Ni5Cu2Ti管坯在热穿孔前采用1100~1130℃保温20 min加热工艺,实际穿孔效果较好;采用NaOH碱爆及HNO3+HF酸洗联合工艺,可较好地清除荒管内外表面氧化皮;采用950~980℃淬火保温30 min+590~600℃回火保温4 h的热处理工艺,可使0Cr15Ni5Cu2Ti成品管获得良好的综合机械性能。