采用全程氮?dú)鉄Y(jié)工藝,分別在1 260,1 290和1 305℃燒結(jié)制備MIM 17-4PH不銹鋼,分析和測試不銹鋼的組織與性能,并與常規(guī)的真空燒結(jié)+氬氣分壓燒結(jié)法制備的MIM17-4PH不銹鋼進(jìn)行對比。結(jié)果表明:在全程氮?dú)鈿夥障聼Y(jié)17-4PH不銹鋼,滲氮效果較好。與真空燒結(jié)+氬氣燒結(jié)不銹鋼相比,全程氮?dú)鉄Y(jié)的17-4PH鋼的致密度有所降低,但晶粒明顯細(xì)化,并出現(xiàn)新的組織,奧氏體含量隨燒結(jié)溫度升高而降低。1290℃氮?dú)鉄Y(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼,致密度較高,滲氮效果好,晶粒細(xì)小,并有均勻分布的細(xì)小第二相,具有良好的綜合力學(xué)性能。與真空燒結(jié)+氬氣燒結(jié)的MIM 17-4PH不銹鋼相比,該不銹鋼的抗拉強(qiáng)度從900 MPa顯著提高到1 158MPa,伸長率從6%大幅增加至約10%,截面硬度（HRC）從20.2提高到28.0。 

【文章來源】：粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2020,25(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

氮?dú)鉄Y(jié)MIM 17-4PH不銹鋼的溫度曲線

注射成形17-4PH不銹鋼燒結(jié)件

圖4所示為17-4PH不銹鋼截面的金相顯微組織，截面邊緣組織即為材料的表面組織，邊緣以下為材料內(nèi)部組織。結(jié)合XRD圖譜，可以看出Ar1290的表層和內(nèi)部組織皆為均勻分布的塊狀鐵素體和細(xì)小的板條狀馬氏體，CHUNG等[12]在研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的組織。氮?dú)鉄Y(jié)的17-4PH不銹鋼表面組織與內(nèi)部組織明顯不同，結(jié)合XRD分析可知，N1260的表面主要為滲氮奧氏體組織，有少量板條狀馬氏體和ε-Cu析出相，而內(nèi)部的滲氮奧氏體組織大大減少，且仍有少量板條狀馬氏體和ε-Cu相，此外還觀察到粒狀貝氏體[13]和彌散分布的點(diǎn)狀、顆粒狀及些許針狀鐵素體組織，孔隙大多分布在晶界處。N1290與N1260類似，表面主要為滲氮奧氏體相，有少量板條狀馬氏體和沉淀析出相分布，但表層奧氏體層的厚度比N1260的厚；N1290內(nèi)部組織也包括奧氏體、板條狀馬氏體、沉淀相、粒狀貝氏體和鐵素體，但馬氏體更多而奧氏體更少，并且細(xì)小晶粒分布更均勻。在N1305的表面同樣有滲氮奧氏體和少量ε-Cu析出相，但板條狀馬氏體的含量比N1260與N1290明顯增多，并且觀察到有鐵素體存在；N1305的內(nèi)部為馬氏體+鐵素體組織，析出相不明顯。與Ar1290不同，氮?dú)鉄Y(jié)的材料出現(xiàn)大量奧氏體組織，這是因?yàn)镹是奧氏體穩(wěn)定化元素[14]，在冷卻過程中可抑制面心立方結(jié)構(gòu)(γ-Fe)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方結(jié)構(gòu)(α-Fe)。圖4中氮?dú)鉄Y(jié)的所有樣品，其表面與內(nèi)部的組織都有所不同，是因?yàn)楸砻婧蛢?nèi)部所處環(huán)境的氮元素濃度不同。材料內(nèi)部的氮元素皆來自在燒結(jié)體形成閉孔隙時(shí)留存在孔隙中的氮?dú)猓诤罄m(xù)的燒結(jié)過程中只有氮?dú)庖莩龆鵁o氮?dú)庠龠M(jìn)入燒結(jié)體內(nèi)部；而材料表面環(huán)境中的氮由外界穩(wěn)定提供，因此燒結(jié)體表面所處環(huán)境的氮濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于燒結(jié)體內(nèi)部，所以表層的滲氮效果更顯著，N元素的奧氏體穩(wěn)定化效果也更明顯，使得表層具有更多奧氏體。圖4 17-4PH不銹鋼截面的金相組織

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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