馬氏體沉淀硬化不銹鋼的熱處理與性能研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文馬氏體沉淀硬化不銹鋼的熱處理與性能研究StudiesonHeatTreatmentandPropertiesofPHl74StainlessSteel作者姓名：陵蕉學(xué)科、專業(yè)：撾型盤日王王猩肖亍指導(dǎo)號(hào)：教師：完成Et期：21005043巫焦堡20130503大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要馬氏體沉淀硬化不銹鋼兼有CrNi奧氏體不銹鋼耐蝕性較好和馬氏體鋼強(qiáng)度高的優(yōu)

2、點(diǎn)，可作為超高強(qiáng)度耐蝕材料在核工業(yè)、制造業(yè)中應(yīng)用。其顯微結(jié)構(gòu)細(xì)小復(fù)雜、綜合性能極佳，這些特點(diǎn)主要取決于材料化學(xué)成分及熱處理工藝。由于工件應(yīng)用的環(huán)境多為存在氣流或腐蝕溶液中，工件內(nèi)表面長(zhǎng)期暴露于持續(xù)沖擊、高溫腐蝕的，因此對(duì)其進(jìn)行表面處理以求提高表面性能也是十分必要的。鈷基合金具有高耐磨性、耐高溫腐蝕性被認(rèn)為是一種很好的對(duì)PBl7—4進(jìn)行表面強(qiáng)化的材料。本文通過優(yōu)化熱處理工藝來提高PHl74不銹鋼的綜合力學(xué)性能，同時(shí)通過對(duì)其進(jìn)行表面堆焊來提

3、高其表面性能，帶能譜的掃描電子顯微鏡(SEM—EDS)、透射電鏡(TEM)、電子探針(EPMA)、X一射線衍射儀(XRD)、顯微硬度儀等研究PHl7—4不銹鋼熱處理及堆焊后的組織形貌及性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1進(jìn)行固溶時(shí)效處理后，基體中有均勻彌散的析出物出現(xiàn)，硬度增加，隨著時(shí)效溫度的提高，硬質(zhì)顆粒粗化，并有逆變奧氏體出現(xiàn)，硬度下降；隨著第二時(shí)效處理的引入，晶粒細(xì)化，隨著二次時(shí)效溫度的變化，組織形貌未發(fā)生明顯變化，沖擊韌性、強(qiáng)度及塑性變化很小

4、，但在620℃時(shí)硬度出現(xiàn)峰值。2在固溶及時(shí)效處理中間進(jìn)行調(diào)整處理，組織形貌發(fā)生明顯變化，馬氏體細(xì)化并且晶界清晰呈網(wǎng)狀分布，硬度、拉伸強(qiáng)度及塑性介于低溫時(shí)效(4809C)及高溫時(shí)效(620。C)之間，具有較好強(qiáng)韌配比；隨著調(diào)整處理溫度的變化，PHl7—4的組織形貌幾乎未發(fā)生變化，但在780。C時(shí)硬度出現(xiàn)一個(gè)峰值，強(qiáng)度隨調(diào)整處理溫度的升高而變大，塑性幾乎未受影響，沖擊韌性隨調(diào)整處理溫度升高而降低。3對(duì)PHl7—4采用等離子表面堆焊鈷基合金粉

5、末后，堆焊層與基材間發(fā)生冶金結(jié)合并無缺陷產(chǎn)生，焊后表面發(fā)生強(qiáng)化，堆焊層硬度遠(yuǎn)高于母材，同時(shí)堆焊金屬及母材熱影響區(qū)的組織梯度及硬度梯度顯著。4焊后固溶處理不僅對(duì)母材產(chǎn)生了均勻化作用，熱影響區(qū)消失，同時(shí)細(xì)化了堆焊層組織，使其顯微硬度提高；固溶后進(jìn)行不同溫度時(shí)效處理，母材中有硬質(zhì)相析出，顯微硬度增加，但是不斷提高時(shí)效處理溫度使母材顯微硬度持續(xù)下降，而堆焊層不存在微觀結(jié)構(gòu)及性能的變化。關(guān)鍵詞：PHl7—4；鉆基合金；固溶處理；調(diào)整處理；時(shí)效處理