17-4PH不锈钢性能和组织研究

发布时间：2020-06-15 14:57

【摘要】： 高强度耐海水腐蚀不锈钢的开发与应用是材料领域的重要研究课题之一。为了满足某零件的工况条件(不定期的海水浸泡)和力学性能要求(σ_s≥850MPa)，初选了几种合金并进行试验与性能分析，确定了17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢为零件材料。对该钢进行热处理工艺制度的优化试验，制定了四种不同热处理工艺制度：在1040℃固溶处理1h后分别在500℃、520℃和550℃时效处理4h；在1040℃固溶处理1h后进行816℃×0.5h的中间调整处理再进行520℃×4h的时效处理。对各种热处理工艺后材料的微观组织结构进行OM、SEM和EDS观察与分析，同时开展拉伸试验、夏比V型缺口冲击试验、扭转试验和三点弯曲试验等力学性能试验以及极化、循环极化等电化学性能试验，分析热处理工艺制度对材料的组织和性能的影响。 试验结果表明，四种热处理状态的17-4PH不锈钢的强度指标σ_s均大于1000MPa。在相同固溶处理条件下，随着时效温度的升高，材料的强度下降，塑性上升。时效前进行调整处理的试样强度最低，塑性最好；其冲击韧度数值约是其他工艺试样的两倍，断裂扭转角比其他工艺试样大40％；其耐海水全面腐蚀的性能相对优于其他工艺，但其点蚀发生后扩展的倾向较大。 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；残余奥氏体的存在有利于17-4PH不锈钢保持良好的塑性和韧性。17-4PH不锈钢微观区域成分的不均匀导致材料发生电化学腐蚀，晶界处由于碳化物的析出使腐蚀现象明显；强碳结合元素Nb的加入减少了材料中的贫Cr区域，有利于提高材料的耐腐蚀性能；马氏体组织的细小均匀化使其耐蚀性能较好。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TG142.71
【图文】：

图3.7174PH不锈钢拉伸试样断口放射区3.7是断口的放射区。该区域宏观形貌平坦光亮。裂纹扩展到发生失稳扩展，快速撕裂。根据断裂能量消耗最小原理，裂总是沿着阻力最小即原子键合力最薄弱的表面进行。从图3.射线的指向，与裂纹的扩展方向一致;放射区在放大500倍33

7一PH不锈钢拉伸试样断口纤维区

【引证文献】

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本文编号：2714580