热处理工艺对15-5PH不锈钢组织和力学性能的影响
15-5PH钢是一种马氏体沉淀硬化不锈钢,国内牌号为0Cr15Ni5Cu3Nb。15-5PH钢是在17-4PH不锈钢的基础上,为克服17-4PH组织中存在的δ铁素体造成塑性降低的缺点发展而来,具有高强度、优良的横向韧性、良好的可锻性、变形小、耐蚀性与17-4PH不锈钢相当等优点。15-5PH不锈钢的热处理方法简单,通过固溶处理形成马氏体,经时效析出强化相产生沉淀硬化。时效的制度不同,其获得的力学性能不同。
通过力学性能测定及显微组织观察,
研究了热处理参数对15-5PH不锈钢力学性能和显微组织的影响。得出的结论如下:
(1)15-5PH不锈钢随固溶温度的提高,强度、硬度提高,但塑性、韧性降低。固溶温度1040℃左右时,达到塑性与韧性的最佳配合。固溶空冷即可获得马氏体,得到高强度。
(2)15-5PH不锈钢在450~465℃时效时,强度、硬度最高,而冲击值最低。随着时效温度的提高,强度、硬度降低,塑性、韧性提高,在495℃左右出现明显过时效。时效采用热水冷却能提高材料的冲击性能,480℃时效1h出现硬度、强度的峰值,冲击值最低,随着保温时间的延长,硬度、强度有所降低,冲击值升高。
(3)15-5PH钢是一种马氏体时效硬化不锈钢,固溶空冷可获得马氏体+残留奥氏体,随着固溶温度的升高,晶粒变大。在450~465℃时效,出现峰值,主要与组织中的细小的富铜相共格析出有关,时效温度升高,富铜相晶粒长大,逆转变奥氏体增多,从而材料的强度、硬度降低,韧性增强。