【摘要】：將PH13-8Mo高強(qiáng)不銹鋼先在925℃進(jìn)行固溶處理,然后再分別于510,540,550,565,595℃下進(jìn)行時效處理,研究了不同溫度時效后試驗(yàn)鋼中析出相的種類和含量,以及析出相對試驗(yàn)鋼力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:在較低溫度時效后,試驗(yàn)鋼中的析出相以六方結(jié)構(gòu)的M_2C為主,中溫時效后的析出相為六方結(jié)構(gòu)的M_2C、面心立方的M_(23)C_6和Ni_3Al以及體心立方結(jié)構(gòu)的NiAl,高溫時效后以體心立方的NiAl與面心立方的M_(23)C_6析出相為主;隨著時效溫度升高,析出相的含量逐漸增加,試驗(yàn)鋼的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度逐漸降低,塑韌性不斷提高;時效過程中析出的第二相粒子能起到阻礙位錯運(yùn)動的作用,從而提高試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度;試驗(yàn)鋼在925℃固溶、540℃時效處理后可獲得最佳的綜合力學(xué)性能。
【圖文】：

ＰＤ－１０型Ｘ射線衍射儀（ＸＲＤ）進(jìn)行殘余奧氏體含量的測定；參考ＧＢ／Ｔ２２８．１－２０１０《金屬材料拉伸試驗(yàn)第１部分：室溫試驗(yàn)方法》在ＷＥ－３００型液壓拉伸試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫拉伸試驗(yàn)，拉伸試樣的直徑為５ｍｍ；參考ＧＢ／Ｔ２２９－２００７《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》在ＪＢＮ－３００Ｂ型沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行室溫沖擊試驗(yàn)，沖擊試樣的尺寸為１０ｍｍ×１０ｍｍ×５５ｍｍ，開Ｖ型缺口。２試驗(yàn)結(jié)果與討論２．１不同溫度時效后析出相的種類與含量由圖１可見，在５１０℃和５４０℃時效后，試驗(yàn)鋼中的析出相為六方結(jié)構(gòu)的Ｍ２Ｃ；當(dāng)時效溫度升高到５６５℃時，析出相由六方結(jié)構(gòu)的Ｍ２Ｃ和面心立方的Ｍ２３Ｃ６、Ｎｉ３Ａｌ及體心立方的ＮｉＡｌ相共同組成；當(dāng)時效溫度升高到５９５℃時，析出相為面心立方的Ｍ２３Ｃ６和體心立方結(jié)構(gòu)的ＮｉＡｌ。同時由表１可知，隨著時效溫度升高，鋼中的第二相粒子逐漸從基體組織中析出，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷增大，，基體中合金元素的含量不斷降低。表１不同溫度時效后試驗(yàn)鋼Ｍ２Ｃ＋Ｍ２３Ｃ６析出相中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Ｔａｂ．１ＭａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎＭ２ＣａｎｄＭ２３Ｃ６ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｅｓｏｆｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌａｆｔｅｒａｇｉｎｇａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ％時效溫度／℃ＣｒＦｅＭｏＮｉΣ（Ｃｒ＋Ｆｅ＋Ｍｏ＋Ｎｉ）５１００．１１３０．０１３０．０９１０．００２８０．２２０５４００．２１５０．０３２０．１５９０．００３２０．４０９５６５

ｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌａｆｔｅｒａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔ５９５℃圖６在不同溫度時效處理后試驗(yàn)鋼的力學(xué)性能Ｆｉｇ．６Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌａｆｔｅｒａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ：（ａ）ｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄ（ｂ）ｄｕｃｔｉｌｉｔｙａｎｄｔｏｕｇｈｎｅｓｓ７３％，沖擊吸收能量由５１０℃時的５２Ｊ上升至５９５℃時的１５０Ｊ。２．３不同溫度時效后的殘余奧氏體含量由圖７可見，在相同的保溫時間（４ｈ）下，隨著時效溫度升高，試驗(yàn)鋼中殘余奧氏體的體積分?jǐn)?shù)逐漸增多，由５１０℃時的５．４７％增加至５９５℃時的２７．８１％。這是因?yàn)�，隨著時效溫度升高，距試驗(yàn)鋼的奧氏體化轉(zhuǎn)變溫度越來越近，由于鎳元素的擴(kuò)散逐漸加快，并在局部富集，故而殘余奧氏體的含量逐漸增多。圖７不同溫度時效處理后試驗(yàn)鋼中的殘余奧氏體含量Ｆｉｇ．７Ｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｒｅｔａｉｎｅｄａｕｓｔｅｎｉｔｅｉｎｔｅｓｔｅｄｓｔｅｅｌａｆｔｅｒａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ２．４不同溫度時效后的顯微組織由圖８可見，在不同溫度時效處理后，試驗(yàn)鋼的基體組織為細(xì)小的板條狀馬氏體＋少量的殘余奧氏體。２．５討論由上述分析可知，在５４０℃時效處理后，試驗(yàn)鋼的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度均明顯高于該鋼固溶處理后的強(qiáng)度，其原因主要是在時效后，試驗(yàn)鋼中析出了細(xì)小且呈彌散分布的Ｍ２Ｃ粒子，起到了析出強(qiáng)化的作用，這樣就提高了試驗(yàn)鋼的強(qiáng)度。在不同的時效溫度下析出的不同類
【作者單位】： 昆明理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;鋼鐵研究總院特殊鋼研究所;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2014CB643306)
【分類號】：TG142.71;TG161

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本文編號：2547111