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17-4PH不锈钢激光气体渗氮层显微组织与摩擦学性能
被引量：
1
1
作者
刘礼
邵磊
+3 位作者
孙岩茹
崔梓烁
李克伟
李文生
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期57-63,共7页
目的提高17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢的表面硬度及耐磨性。方法采用光纤激光器对17-4PH不锈钢进行激光气体氮化,采用不同激光功率在其表面制备渗氮层。利用光学显微镜(OM)、电子扫描显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等设备分析渗氮层的显...
目的提高17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢的表面硬度及耐磨性。方法采用光纤激光器对17-4PH不锈钢进行激光气体氮化,采用不同激光功率在其表面制备渗氮层。利用光学显微镜(OM)、电子扫描显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等设备分析渗氮层的显微组织和相组成;借助显微硬度仪测试渗氮层截面深度方向的硬度;采用多功能摩擦磨损试验机测试基体、渗氮层的摩擦学性能,并通过SEM分析磨痕形貌,揭示基体与渗氮层的磨损机制。结果在渗氮前样品组织为回火马氏体,经激光渗氮后样品表面形成了由板条马氏体组成的熔化区和回火马氏体组成的热影响区构成的渗氮层。经渗氮后,样品的硬度均得到提高。在激光功率3000 W下,渗氮层的表面硬度最高,达到了415HV0.2,约是基体硬度的1.2倍,渗氮层的硬度随着深度的增加呈下降趋势,在深度为2.6mm处其硬度与基体一致。在回火马氏体向板条马氏体转变的相变强化,以及氮原子(以固溶方式进入基体)的固溶强化作用下,提高了渗氮层的硬度。经渗氮后,样品的摩擦因数均高于基体,但渗氮后其磨损量相较于基体有所减少,在激光功率3000W下,其磨损体积最小,相较于基体减少了62%。在激光功率2500W下马氏体转变不完全,在激光功率3500W下渗氮层出现了裂纹,都降低了渗氮层的硬度,其耐磨性也随之减小,且都略低于在3000W下。磨损机制由渗氮前的以黏着磨损为主,转变为渗氮后的以磨粒磨损为主。结论在17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢表面进行激光渗氮后,其表面硬度和耐磨性均得到提高,在激光功率3000W下制备的渗氮层具有较高的表面硬度和优异的耐磨性。
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关键词
激光气体渗氮
17-4ph马氏体沉淀硬化不锈钢
显微组织
表面硬度
摩擦学性能
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职称材料
时效温度对17-4PH沉淀硬化不锈钢析出行为和硬化效果的影响
被引量：
10
2
作者
杜涛
陈军
袁诚
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2015年第4期233-235,共3页
研究了17-4PH沉淀硬化不锈钢在（480~630）℃×4 h时效处理中的析出行为和硬化效果。结果表明,ε-Cu相析出使17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢硬化,硬化效果与Cu的析出和位错密度的变化密切相关。时效温度和基体组织对Cu析出行为有很大...
研究了17-4PH沉淀硬化不锈钢在（480~630）℃×4 h时效处理中的析出行为和硬化效果。结果表明,ε-Cu相析出使17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢硬化,硬化效果与Cu的析出和位错密度的变化密切相关。时效温度和基体组织对Cu析出行为有很大影响。时效温度越高,ε-Cu相颗粒的尺寸越大,形态由颗粒状最终变为短棒状。在位错密度低的区域,ε-Cu相颗粒的长大倾向要比位错密度高的区域大。
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关键词
17
-
4
ph
不锈钢
ε
-
Cu
时效
硬化
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职称材料
核电站用17-4沉淀硬化不锈钢阀杆热老化微结构小角中子散射研究
被引量：
6
3
作者
张佩佩
李天富
+3 位作者
白冰
佟振峰
王子军
刘蕴韬
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2283-2288,共6页
17-4沉淀硬化马氏体不锈钢阀杆广泛应用于压水堆核电站中,该阀杆在高温(300～350℃)下长期服役时面临热老化脆化问题,影响核电站安全。本文针对核电站实际服役的阀杆样品,开展了小角中子散射实验,结合冲击试验、扫描电子显微镜和金相显...
17-4沉淀硬化马氏体不锈钢阀杆广泛应用于压水堆核电站中,该阀杆在高温(300～350℃)下长期服役时面临热老化脆化问题,影响核电站安全。本文针对核电站实际服役的阀杆样品,开展了小角中子散射实验,结合冲击试验、扫描电子显微镜和金相显微镜分析等,将严重老化与轻微老化的阀杆样品进行对比,研究了试样在长期热时效过程中内部nm结构的变化。冲击试验、断口的扫描电镜和金相组织图像显示,严重老化的阀杆发生了明显的脆化现象。利用多分散小球模型和Porod定律对小角中子散射实验数据进行拟合,结果表明,球形nm析出物直径约为1nm,随着热老化程度的加剧,nm析出物尺寸变大,体积分数增多约19%。小角中子散射结果与材料的宏观力学性能变化有明显的关联性。
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关键词
小角中子散射
17
-
4
沉淀
硬化
不锈钢
阀杆
nm结构
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职称材料
题名
17-4PH不锈钢激光气体渗氮层显微组织与摩擦学性能
被引量：
1
1
作者
刘礼
邵磊
孙岩茹
崔梓烁
李克伟
李文生
机构
山东科技大学材料科学与工程学院
西北师范大学物理与电子工程学院
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期57-63,共7页
基金
国家重点研发计划(2022YFB3809000,2022YFE0121900)
山东省重大基础研究项目(ZR2022ZD13)
山东省泰山学者项目(tstp20221127)。
文摘
目的提高17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢的表面硬度及耐磨性。方法采用光纤激光器对17-4PH不锈钢进行激光气体氮化,采用不同激光功率在其表面制备渗氮层。利用光学显微镜(OM)、电子扫描显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等设备分析渗氮层的显微组织和相组成;借助显微硬度仪测试渗氮层截面深度方向的硬度;采用多功能摩擦磨损试验机测试基体、渗氮层的摩擦学性能,并通过SEM分析磨痕形貌,揭示基体与渗氮层的磨损机制。结果在渗氮前样品组织为回火马氏体,经激光渗氮后样品表面形成了由板条马氏体组成的熔化区和回火马氏体组成的热影响区构成的渗氮层。经渗氮后,样品的硬度均得到提高。在激光功率3000 W下,渗氮层的表面硬度最高,达到了415HV0.2,约是基体硬度的1.2倍,渗氮层的硬度随着深度的增加呈下降趋势,在深度为2.6mm处其硬度与基体一致。在回火马氏体向板条马氏体转变的相变强化,以及氮原子(以固溶方式进入基体)的固溶强化作用下,提高了渗氮层的硬度。经渗氮后,样品的摩擦因数均高于基体,但渗氮后其磨损量相较于基体有所减少,在激光功率3000W下,其磨损体积最小,相较于基体减少了62%。在激光功率2500W下马氏体转变不完全,在激光功率3500W下渗氮层出现了裂纹,都降低了渗氮层的硬度,其耐磨性也随之减小,且都略低于在3000W下。磨损机制由渗氮前的以黏着磨损为主,转变为渗氮后的以磨粒磨损为主。结论在17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢表面进行激光渗氮后,其表面硬度和耐磨性均得到提高,在激光功率3000W下制备的渗氮层具有较高的表面硬度和优异的耐磨性。
关键词
激光气体渗氮
17-4ph马氏体沉淀硬化不锈钢
显微组织
表面硬度
摩擦学性能
Keywords
laser gas nitriding
17
-
4
ph
martensitic precipitation
-
hardening stainless steel
microstructure
hardness of surface
tribological properties
分类号
TG156.8 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
时效温度对17-4PH沉淀硬化不锈钢析出行为和硬化效果的影响
被引量：
10
2
作者
杜涛
陈军
袁诚
机构
武汉钢铁(集团)公司研究院
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2015年第4期233-235,共3页
文摘
研究了17-4PH沉淀硬化不锈钢在（480~630）℃×4 h时效处理中的析出行为和硬化效果。结果表明,ε-Cu相析出使17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢硬化,硬化效果与Cu的析出和位错密度的变化密切相关。时效温度和基体组织对Cu析出行为有很大影响。时效温度越高,ε-Cu相颗粒的尺寸越大,形态由颗粒状最终变为短棒状。在位错密度低的区域,ε-Cu相颗粒的长大倾向要比位错密度高的区域大。
关键词
17
-
4
ph
不锈钢
ε
-
Cu
时效
硬化
Keywords
17
-
4
ph
stainless steel
ε
-
Cu
aging hardening
分类号
TG156.9 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
核电站用17-4沉淀硬化不锈钢阀杆热老化微结构小角中子散射研究
被引量：
6
3
作者
张佩佩
李天富
白冰
佟振峰
王子军
刘蕴韬
机构
中国原子能科学研究院核物理研究所
中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部
中国原子能科学研究院放射性计量测试部
出处
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2283-2288,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(11575295)
文摘
17-4沉淀硬化马氏体不锈钢阀杆广泛应用于压水堆核电站中,该阀杆在高温(300～350℃)下长期服役时面临热老化脆化问题,影响核电站安全。本文针对核电站实际服役的阀杆样品,开展了小角中子散射实验,结合冲击试验、扫描电子显微镜和金相显微镜分析等,将严重老化与轻微老化的阀杆样品进行对比,研究了试样在长期热时效过程中内部nm结构的变化。冲击试验、断口的扫描电镜和金相组织图像显示,严重老化的阀杆发生了明显的脆化现象。利用多分散小球模型和Porod定律对小角中子散射实验数据进行拟合,结果表明,球形nm析出物直径约为1nm,随着热老化程度的加剧,nm析出物尺寸变大,体积分数增多约19%。小角中子散射结果与材料的宏观力学性能变化有明显的关联性。
关键词
小角中子散射
17
-
4
沉淀
硬化
不锈钢
阀杆
nm结构
Keywords
small angle neutron scattering
17
-
4
precipitation hardening stainless steel
valve rod
nanostructure
分类号
O571.56 [理学—粒子物理与原子核物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
17-4PH不锈钢激光气体渗氮层显微组织与摩擦学性能
刘礼
邵磊
孙岩茹
崔梓烁
李克伟
李文生
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
时效温度对17-4PH沉淀硬化不锈钢析出行为和硬化效果的影响
杜涛
陈军
袁诚
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2015
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
核电站用17-4沉淀硬化不锈钢阀杆热老化微结构小角中子散射研究
张佩佩
李天富
白冰
佟振峰
王子军
刘蕴韬
《原子能科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
6
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职称材料
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