时效工艺对17-4PH不锈钢组织和硬度的影响*

重庆钢铁研究所有限公司，重庆 400084

热处理强化是金属材料强化的重要手段之一，热处理可以改变材料的显微组织以获得所需的各种性能。时效处理是不锈钢热处理工艺的一种，不锈钢材料在固溶后可通过时效处理来进一步强化基体[1]。17-4PH不锈钢是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，可通过时效处理进行强化以获得优良的综合力学性能，该材料已经被广泛应用于航空、航天等领域所需的机械轴类、汽轮机等关键部件的制造[2]。文章重点研究了不同时效热处理工艺对17-4PH不锈钢组织及硬度的影响规律。

1 实验材料

用于实验研究的17-4PH不锈钢材料化学成分及含量如表1所示。

表1 17-4PH不锈钢化学成分（质量分数）及含量 单位：%

2 实验方案

先将材料样坯在1060℃下进行高温固溶处理，固溶保温时间为30min，使材料中的合金元素在高温时充分溶入奥氏体中。保温结束后进行水冷，增大过冷度以减少残余奥氏体的形成。将固溶后的实验材料样坯采用线切割方式切成4个24mm×30mm×6mm的块状试样，再将试样分别在480℃、520℃、560℃和620℃ 4个温度下进行时效热处理，时效保温时间为4h，保温结束后空冷至室温。将处理好的4个试样分别进行金相高倍组织观察和洛氏硬度试验，通过对比不同时效温度所得到的微观组织和硬度的差异，分析17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢在固溶处理和时效处理后组织和硬度的变化规律，从而确定17-4PH不锈钢的最佳热处理方案。

3 实验仪器

该实验的热处理设备采用SX-G08133型节能箱式电阻炉，采用徕卡DMI5000M型光学金相显微镜进行高倍组织观察，采用HR-150A型洛氏硬度计对各样品进行硬度检测。……