17-4PH钢在等时回火过程中组织和性能的研究(3)
1.1.2. 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。
1.1.3. 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
用字母R表示，简称R处理。经A处理后（固溶处理）的钢，先经过高温调节处理(约950℃左右)，只析出少量碳化物;冷却至室温时，组织仍为奥氏体，再经78℃保持一定时间冷处理，可获得相对T处理含碳较高的马氏体。
5）冷变形处理
用字母C表示，简称C处理。经A处理（固溶处理）后的奥氏体，只要成分控制适当，在室温下进行塑性变形或冷加工，也可诱发马氏体相变。要获得一定数量的马氏体，冷轧时可采用高于60%的变形量。
6）时效处理
用字母H表示，简称H处理。此处理是沉淀硬化不锈钢的最后热处理，温度范围一般在450℃—650℃左右，目的是利用时效作用产生细小且弥散分布的沉淀相，即金属间化合物析出强化，以获得尽可能高的强度和良好的综合力学性能。通常是根据所要求的综合力学性能，特别是强度，来选择热处理的时间和温度。时效时间随钢种及工件的不同而异。时效过程的沉淀硬化，还可采取分级时效，一般采用多级时效(简称MH处理)，以达到更佳效果。
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