17-4PH钢高温磨损机理的研究+文献综述(6)
我国目前已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站是我国大陆第一座核电站。它是我国自行设计建造的30万千瓦原型压水堆核电站，于1985年开工建设，1991年12月15日首次并网发电。到2005年，中国大陆核电的总装机容量达到87000MW，平均每两年要建造一座10MW级的核电站，核电机组的发电量占全国总发电量的4%左右。17-4PH沉淀硬化不锈钢作为反应堆用结构材料，被西方大国如美国和法国广泛应用于PWR等核电站的阀杆等部件。这主要是由于其具有良好的机械性能、杰出的高温性能，简单的热处理工艺和对一回路高温水的良好耐磨性。它的性能主要是通过马氏体形成与沉淀作用来获得的。但是随着服役时间的延长，高强度的17-4PH不锈钢将可能产生热时效脆化。
1.5 17-4PH钢的物理性能
17-4PH合金是由铜、铌/钶构成的沉淀、硬化、马氏体不锈钢。经过热处理后,产品的机械性能更加完善,可以达到高达1100-1300MPa的耐压强度。17-4PH钢从固溶温度冷却至室温时，组织转变为低碳马氏体，再经时效处理，由马氏体基体沉淀出富铜相，使强度进一步提高。固溶温度既不能过高，也不能过低，过高则引起δ-铁素体增多，MS点将低，使固溶并冷至室温后残留奥氏体增多，从而使强度下降；太低则组织难以均化。通常固溶温度以1020～1060℃为宜，其相变温度为：Ms=150℃，Mf=30℃，AC1=670℃，Ac3=740℃。先通过固溶处理，使碳化合物。合金元素溶入奥氏体，快冷后得到马氏体，深冷处理后将残余奥氏体尽可能的转变为马氏体，再经过时效处理析出富铜相等强化相，产生弥散强化，提高了强度及硬度。
抗腐蚀能力：17-4 PH 合金的抗腐蚀能力优于其它任何的标准的可硬化的不锈钢。在大多数情况下,它的抗腐蚀能力均不亚于304。如果存在应力腐蚀裂痕的风险,较高的熟化温度必须高于550ºC (1022ºF),最好为590℃ (1094ºF),氯化物介质中最佳回火温度为550ºC-1022ºF。这个合金在静态的海水中易遭受蚀损或裂缝腐蚀。它在石油化工、食品加工及造纸业中的抗腐蚀能力和304L 等级一样。
物理性能：溶化温度范围1400～1440℃。比热容502J/（kg•℃）。密度为7.78kg/m3。具有磁性。
焊接性能：在固溶、时效或过时效状态均可用任何方法焊接，焊前不需预热，如果要求焊缝强度接近于时效硬化后钢的强度，则焊后必须重新固溶和时效处理。该钢也适宜钎焊，最佳的钎焊温度是固溶处理温度。
1.6 17-4PH钢的热处理工艺
沉淀硬化不锈钢具有复杂的显微组织，优良的综合性能，这除了与材料化学成分有关外，主要还取决于热处理工艺。
1）均匀化处理
目的是消除或减少偏析，使钢中各元素的分布趋于均匀，为以后的热处理创造有利条件。该工艺是根据钢种和需要，加热至1050℃—1200℃，保温2h以上，然后空冷。必要时可进行油淬或水淬。
2）固溶处理
以字母A表示，简称A处理。目的是使钢尽可能地软化。根据钢种加热至1020 ℃—1100 ℃，适当保温，然后水(油)淬或空冷。金相组织一般为奥氏体或马氏体。
3）调节处理
以字母T表示，简称T处理。T处理的目的是通过调节奥氏体固溶体的实际化学成分来控制马氏体转变温度Ms点。因为经过固溶(A)处理后的奥氏体，在随后加热过程中，会析出富Cr的碳化物，使奥氏体中实际成分发生变化(如Cr,碳、氮等含量下降)，稳定性降低，冷却时更容易转变为马氏体，即提高了马氏体转变温度(Ms )。通过选择合适的温度和保温时间，可以控制Ms点高于室温某一温度。
4）冷处理