≤1。0

Cu    3。0~5。0 Si ≤1。0

Ni    3。0~5。0 S ≤0。03

Nb    0。15~0。45 P ≤0。04

Cr    15。5~17。5

为了满足材料在不同使用环境下所需要的不同性能要求,有时会在17-4PH不锈钢中添加不同的合金元素,然后再经过不同的热处理工艺(固溶+时效处理或渗氮处理),在时效中产生不同的沉淀硬化效应,渗氮后提高渗层表面及基体硬度,可较大幅度调整力学性能以满足不同的使用要求[[[] 王琦, 卢军, 李响妹,等。 17-4PH不锈钢离子渗氮工艺研究[J]。 热处理技术与装备, 2012, 33(4):12-14。]][[[] 陈贝, 陈惠芬, 王泽民。 17-4PH不锈钢的研究现状及发展趋势[J]。 上海应用技术学院学报(自然科学版), 2016(1):83-87。]]。

1。4。3 17-4PH不锈钢的缺陷

17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢作为马氏体沉淀硬化不锈钢的代表之一,其具有出色的耐腐蚀性、良好的机械性能、和十分便于加工的热处理工艺,因此其被广泛应用于航天航空、核工业以及能源等领域。但已有研究表明,随着使用时间的延长,即使是具有高强度的17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢也会产生时效脆化,而这一脆化现象的主要原因是由于其内部微观组织产生了变化,科学家在研究双相不锈钢长期中温时效脆化时发现不锈钢在时效过程中会发生调幅分解(Spinodal Decomposition)该分解与17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢的脆化现象有着直接的关系。

1。5国内外研究概况

1。5。1 国外17-4PH 不锈钢(ASTM)的发展概况

国外不锈钢的开发及应用至今已经有上百年的历史,最初为了应用于炮弹而研发了低碳再加入铬等强化元素的钢种,于此便算是不锈钢的正式问世。随着时代的进步,一些国家对不锈钢的研究和探讨逐步加深,至上世纪中期人类开始向核工业和航空航天业发展,于是研发出了17-4PH不锈钢。随着对这种高强度,耐腐蚀不锈钢的不断研究,如今已经有非常成熟的生产以及热处理工艺过程,甚至于国外已经研发出注射成型17-4PH不锈钢。

1。5。2 国内17-4PH 不锈钢发展概况

我国不锈钢发展起步较晚,0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH的国内牌号)是在上世纪的70年代随着我国的核工业以及航天航空的迅速发展所需要而开始研究、应用和逐渐发展起来的,特别是在上世纪的80年代,是作为能够承受30-60万千瓦的火电机组末级长叶片所研究开发的新钢种。而且最近几十年来发展迅速,已经在17-4PH不锈钢各个方面进行了深入研究,对于其性能组织,热处理工艺,粉末注射,甚至于用于核反应堆等方面都进行了实验研究。而且对于17-4PH不锈钢的显微组织,耐蚀性,物理性能也有大量研究。合金的性能由其化学成分、热加工方法和显微组织决定。 

1。6 Q-T工艺

由于17-4PH不锈钢经冶炼成型后,其化学成分为一定值,该钢最后所能获得的组织和性能取决于它的热处理工艺。在本次实验中讨论研究的Q-T工艺是一种传统的热处理工艺,他是通过使金属在高温条件下形成固熔状态,合金元素分布在不同区域后快速冷却到Ms温度使得合金来不及析出而保留为固熔时的状态后形成的马氏体沉淀硬化不锈钢。再二次放入加热炉加热到低于临界温度AC1的某一合适温度来调控合金内部组织,从而获得工业所需要的机械性能。其热处理工艺过程分为淬火回火两部分。

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