05Cr17Ni4Cu4Nb材料與國外17 -4PH（美)、X5CrNiCuNb174(德)、Z5CNU17.04(法),SUS630(日)牌號(hào)相近，為典型的馬氏體沉淀硬化不銹鋼。05Cr17Ni4Cu4Nb材料具有低的碳含量和較高的Cr ,Ni含量,保證了鋼微觀組織為塑韌性好的低碳馬氏體基體,而且較高的Cu含量,提供彌散強(qiáng)化作用,使此鋼種有良好的塑韌性﹑耐蝕性﹑振動(dòng)衰減性等,被廣泛使用在汽輪機(jī)低壓末級(jí)長葉片中。

05Cr17Ni4Cu4Nb材料的熱處理分兩種,固溶處理及時(shí)效處理。中間時(shí)效處理又稱為調(diào)整處理,溫度一般選擇815℃,本文通過快速相變儀模擬實(shí)際熱處理過程,分析中間時(shí)效對(duì)相變點(diǎn)的影響,觀察中間時(shí)效對(duì)組織影響,并測量其對(duì)力學(xué)性能、逆變奧氏體的影響。試驗(yàn)材料為05Cr17Ni4Cu4Nb,其化學(xué)成分見表1。

為了研究05Cr17Ni4Cu4Nb材料熱處理工藝過程中中間時(shí)效的影響,分別對(duì)試樣進(jìn)行如表2熱處理。

不同熱處理后材料的力學(xué)性能結(jié)果見表3，L從表上可以看出，去除中間時(shí)效后，材料的Rm.Rpo.2、Ro.o都增加,斷面收縮率、延伸率變化不大。中間時(shí)效保溫過程中,此時(shí)基體為奧氏體,析出的s-Cu的長大傾向比馬氏體中大得多，但析出的短棒狀粗大的富銅相對(duì)位錯(cuò)沒有作用[5],所以此過程析出的e-Cu對(duì)強(qiáng)度提高貢獻(xiàn)不大，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行最終時(shí)效后,Cu在基體中的過飽和度變小，析出彌散的對(duì)強(qiáng)度提高有貢獻(xiàn)的s-Cu相的數(shù)量變少，所以相對(duì)于無中間時(shí)效的熱處理,強(qiáng)度較低。

中間時(shí)效能提高05Cr17Ni4Cu4Nb鋼馬氏體轉(zhuǎn)變開始點(diǎn)(M,) ,提高了37℃;增加中間時(shí)效處理,材料金相組織仍為板條馬氏體,但材料最終性能的R.Rpoz.Rpoon熱處理都降低,斷面收縮率、延伸率變化不大;最終時(shí)效工藝相同情況下,中間時(shí)效對(duì)最終逆變奧氏體含量影響不大。