（1）淬火

淬火就是将金属放入加热炉进行加热保温处理后，再通过水冷、油冷以及空冷等冷却方式使其快速冷却到Ms附近得到所需的基体为马氏体等显微组织，以达到改变其力学性能的传统热处理工艺。

（2）回火

回火，顾名思义就是将试样再次放入炉子中加热，在工业或实验室里就是将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度AC1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）的适当温度，保温一段时间后取出在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。回火一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力，或者降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。淬火后的工件应及时回火，通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能[[[] 郝兴明 主编．金属工艺学（上、下）：国防工业出版社，2012年10月 第一版：35]]。回火可按温度分为低温回火、中温回火、高温回火。

1。7 课题的意义及研究内容

1。7。1 选题目的

伴随着人类社会工业的创新与发展，各种高尖端行业的问世，诸如航空航天，核工业以及其他对合金性能要求高的工业生产都需要耐腐蚀、高强度且韧性好的合金钢。同时需要面对工业社会带来的能源、环境等问题。所以，对于17-4PH等符合要求的高质量马氏体沉淀硬化合金钢的进一步强化提升就尤为重要，而热处理工艺对改变其各项性能达到工业应用所需有着显著的效果。本课题将研究不同Q-T（淬火-回火）工艺对17-4PH不锈钢的力学性能和显微组织的影响。通过分析经Q-T处理后试样金相组织、硬度、拉伸性能、冲击性能以及对拉伸冲击完的试样进行扫描电镜观测其断口等，分析出Q-T热处理工艺在不同保温温度和不同时间下对于试样的影响，从中找出最优的Q-T工艺参数。

1。7。2 研究内容

本设计以17-4PH不锈钢材料为研究对象，通过淬火-回火（Q-T）工艺的处理，着重研究探讨不同的淬火-回火保温温度和时间对其显微组织以及力学性能的对应关系，得到优化的Q-T工艺参数，从而有利于增强其力学性能。实验中对热处理好的试样进行硬度测试、拉伸测试、冲击测试以及断口扫描。研究内容主要有以下两点：

(a)研究淬火-回火工艺不同保温温度和时间对17-4PH不锈钢力学性能影响文献综述

通过改变Q-T工艺的保温温度和时间比较其热处理后成品的拉伸性能、冲击韧性以及硬度，从而得出不同保温温度和时间对其硬度和拉伸性能的影响，还有通过金相显微镜观察其内部组织与晶粒分布情况，判断造成力学性能差异的原因为何。

(b)研究淬火-回火工艺保温温度和时间对17-4PH不锈钢显微组织的影响

在不同的淬火-回火温度下，再通过改变高温回火进程的温度和时间，比较其热处理后成品的微观组织的差异。从微观组织的不同变化来分析Q-T工艺对于17-4PH不锈钢的力学性能影响。

2 实验材料与方案

2。1 实验材料

实验材料为17-4PH不锈钢，其化学成分(质量分数ω/ %)为0。044C，15。26Cr，4。15Ni，3。06Cu，0。27Nb，0。28Mn，其余Fe。Q-T工艺的实验试样为棒状材料，经过不同温度不同保温时间回火热处理后在加工成测试所需要的不同形状测试各项性能。

2。2 实验路线及方案

原料准备----加热-----淬火----回火----保温----冷却----再加工----观察金相组织----硬度测试-----拉伸测试----冲击测试----扫描电镜观察断口形貌。

图2。1 三相智能温度控制系统

本次试验经过初期调研了解到17-4PH不锈钢的一些基本化学成分组织和力学性能，然后设计出可行的优良实验方案以获取最佳的Q-T热处理工艺来达到研究分析试验试样显微组织的改变和其力学性能变化的关系的设计目的。通过查阅文献发现17-4PH不锈钢可以通过Q-T热处理工艺来调整17-4PH不锈钢的基体组织以及控制其析出沉淀相来改变强度、硬度、韧性和耐蚀性，本次实验采用1040℃温度下固溶保温30min处理后进行水冷淬火转变为基体组织为马氏体组织。然后进行回火处理，夏晓玲等[[[] 夏晓玲, 李玉清, 吴大茂。 不同热处理对17-4PH钢过时效组织与性能的影响[J]。 材料科学与工艺, 1997(2):106-110。]]提到17-4PH不锈钢经1040℃固溶处理, 再经552℃时效后得到板条状马氏体组织在570℃以上温度时效后，马氏体基体上出现具有层状特征的逆转变奥氏体。渡边敏幸等表明这类钢在600℃以上逆转变奥体逐渐增多，650℃逆转变奥氏体量最多[[[] 渡边敏幸等 。 电气制钢, 1975; ( 2) : 90