时效温度对15-5PH不锈钢组织及耐蚀性的影响

随时效温度的增加马氏体组织逐渐细化,马氏体板条间析出NbC颗粒;当时效温度达到550 ℃时有球状富Cu相析出。580 ℃开始有较弱的奥氏体衍射峰出现,即在时效中发生了马氏体向奥氏体的逆转变,620 ℃时,富Cu相由共格相转变为非共格相并聚集长大呈短棒状;随着时效温度的升高,腐蚀失重率逐渐增大,自腐蚀电位依次降低,电化学阻抗值不断减小,耐蚀性降低。     

热处理工艺对15-5PH不锈钢组织和力学性能的影响

通过力学性能测定以及显微组织观察,研究了热处理参数对15-5PH不锈钢力学性能和显微组织的影响。结果表明,固溶温度升高,强度、硬度升高,冲击功降低,晶粒变大,确定了最佳的固溶温度约为1040 ℃;经450～465 ℃时效,硬度、强度较高,而冲击功低。时效温度增加,马氏体板条间距加大,部分马氏体分解为逆转变奥氏体,富铜相长大,强度和硬度降低,冲击功升高。     

热处理对SLM成形15-5PH不锈钢组织和力学性能的影响

分别对激光选区熔化(SLM)成形的15-5PH不锈钢试样进行620℃×4 h时效处理和1030℃×1 h固溶+550℃×4 h时效处理,比较不同状态SLM成形15-5PH不锈钢试样的微观组织及力学性能。结果表明,相对于SLM成形态试样,当不同热处理试样抗拉强度相当时,时效态试样显微组织主要为细小的树枝状晶粒,为马氏体、片状珠光体和铁素体的混合组织;固溶+时效态试样的显微组织主要由回火马氏体+铁素体+部分逆转变奥氏体组成,晶粒内部的树枝状结构基本消失,晶粒长大。与时效态相比,固溶+时效态试样的屈服强度、屈强比分别提高了33%、32%;冲击吸收能量、断后伸长率及断面收缩率分别降低了72.0%、35.5%、18.7%。     

时效时间对PH13-8Mo不锈钢组织和力学性能的影响

将PH13-8Mo不锈钢在925℃固溶70 min,在-70℃冷处理2 h,再在535℃分别时效3、4、5、6 h,利用光学显微镜和力学性能测试设备,研究了时效时间对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢经535℃时效后有金属间化合物析出,该析出相随着时效时间延长逐渐长大;在时效4 h后试验钢具有较高的硬度和强度,并保持了足够的冲击吸收能量,具有较好的综合力学性能;随着时效时间延长,钢的硬度和强度下降,冲击吸收能量升高。     

15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢的最佳固溶保温时间

从保证零件热处理性能、优化现场工艺的可执行性方面考虑,采用检测15-5PH不锈钢固溶后晶粒度及自由铁素体含量、时效后力学性能等指标的方法,对不同保温时间的固溶时效处理进行试验对比.结果表明,保温时间过短时,自由铁素体含量＞2％,存在固溶不充分的风险,应避免选取最短保温时间.     

时效温度对强力旋压15-5PH钢组织与力学性能的影响

研究了强力旋压制备的大变形率15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢薄壁筒形件组织和性能与时效温度之间的关系。研究结果表明,旋压试样在450～620 ℃温度范围内时效组织仍然存在比较明显的各向异性,与未经旋压试样时效后组织相比,旋压试样时效后组织细化,沉淀相的分布更均匀,尺寸更小;随着时效温度的升高,旋压时效试样的拉伸强度不断降低,断后伸长率提高;同一时效温度下,旋压时效后的试样拉伸强度比未经旋压试样时效后的拉伸强度高,但断后伸长率低。     

热处理工艺对17-4PH不锈钢组织和力学性能的影响

为研究17-4PH不锈钢的组织与性能,设计并实施热处理工艺方案,采用膨胀试验、金相观察、力学性能、硬度和冲击检测等方法,研究中间调整处理、固溶和时效温度对17-4PH钢组织、力学性能的影响。结果表明,中间调整处理可细化马氏体组织,碳化物颗粒在马氏体和奥氏体内析出,有较稳定的逆转变奥氏体形成。固溶温度提高,强度提升不明显;进行中间调整处理后,随时效温度提高,逆转变奥氏体组织含量增加,冲击性能提高,但强度明显降低。     

15-5PH不锈钢在580℃时效过程中的析出强化行为

对15-5PH不锈钢进行了1 040℃×1 h水冷的固溶处理,随后于580℃时效不同时间。利用维氏硬度计、光学显微镜和原子探针层析技术(atom probe tomography, APT)研究了不锈钢时效过程中析出相演变规律及其对硬度的影响。结果表明：时效初期,15-5PH不锈钢的硬度迅速上升并在时效5 min后达到峰值411.0 HV0.5,随后快速下降。时效5 min的钢中富Cu相的数量密度大,强化作用明显,硬度达到峰值。随着时效时间的延长,富Cu相逐渐粗化,强化作用减弱,硬度迅速下降。时效过程中Nb(C,N)颗粒与富Cu相分布在相邻位置,且随着时效时间的延长,铌碳氮化物不断析出长大,元素富集程度不断提高。     

等温处理对15-5PH 不锈钢马氏体相变的影响

采用DIL805A 膨胀仪测定15-5PH 不锈钢马氏体相变点,通过透射电镜和金相显微镜观察了等温处理后的组织。结果表明,等温温度的提高会导致马氏体相变点升高,在700~800 ℃之间等温时,Ms点变化更为明显;等温处理后基体中出现了第二相NbC,且随等温温度的升高,NbC的数量和尺寸都有所增加。随等温时间延长,Ms点先下降后升高,等温30 min时达到最低值,而Mf点的变化不明显。     

15-5PH不锈钢多元渗氮层的钝化处理

15-5PH马氏体不锈钢,经过多元渗氮形成α-Fe的饱和固溶体和氮化络合物,其表面硬度高达60 HRC,耐磨性能大为提高,但耐腐蚀性不强.钝化处理就是通过化学过程在材料表面形成一层氧化膜,提高其耐环境腐蚀的能力.多元渗氮后15-5PH材料表面成分中的活性铬被氮化铬取代,给钝化处理带来困难.本文就15-5PH材料多元渗氮后钝化处理的工艺方法进行验证.     

15-5PH沉淀硬化不锈钢模锻件试制

在800 MN模锻压机上试生产了大型薄腹板15-5PH沉淀硬化不锈钢模锻件,成形良好,组织、性能均符合AMS5659要求。     

15-5PH不锈钢初期点蚀的电化学特性

模拟研究15-5PH不锈钢在6% FeCl15-5PH不锈钢,点蚀,电化学阻抗谱,扫描Kelvin探针,国家自然科学基金(50901041);江西省自然科学基金(2009GZC5009);江西省教育厅重点实验室基金(DB200901399);江西省教育厅科技项目(GJJ11524)资助模拟研究15-5PH不锈钢在6%FeCl₃溶液中浸泡不同时间的初期点蚀规律,采用电化学阻抗测试和扫描Kelvin探针技术研究15-5PH不锈钢初期点蚀过程中的电化学行为。结果表明,随着浸泡时间增长,电化学反应电阻和阻抗模值逐渐减小,EIS谱由一个时间常数逐渐变成两个明显的时间常数.随着腐蚀的不断进行,不锈钢表面阴极区和阳极区不断发生变化,呈现局部腐蚀的特征,表面电位也逐渐升高,阴极区和阳极区变得明显,腐蚀反应处于加速过程。     

固溶处理对15-5PH不锈钢马氏体相变的影响

采用DIL805A膨胀仪测定15-5PH不锈钢马氏体相变点,通过LEICA DMIRM金相显微镜观察固溶后的组织及其原奥氏体晶粒形貌,用D8 ADVANCE XRD分析固溶处理后的物相组成及基体的晶格常数。研究表明,固溶温度的提高会造成马氏体相变点下降、原奥氏体晶粒的长大;固溶时间的延长造成Ms点先下降后上升,及原奥氏体晶粒的长大。固溶60 min时晶格常数最大,Ms点最低;固溶90 min时晶格常数降低,Ms点上升,并有NbC、Nb2C及CrNiFe等相析出。     

15-5PH不锈钢深孔加工试验研究

针对民用大飞机的制造需求,开展了15-5PH不锈钢深孔加工的实验研究。运用极差分析方法,阐明了主轴转速、进给速度及孔深对出口处孔径偏差的影响程度和影响规律。并采用多元回归分析,建立了出口处孔径的指数预测模型。实验及分析结果显示,孔深是影响通孔出口处孔径偏差的主要因素。同时,通过对比预测值和实验值,验证了孔径预测模型构建的合理性和有效性。     

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3 000 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2.6 mm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3 000 W下,其磨损体积最小,相较于基体减少了62%。在激光功率2 500 W下马氏体转变不完全,在激光功率3 500 W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3 000 W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3 000 W下制备的渗氮层具有较高的表面硬度和优异的耐磨性。