Ti含量對00Cr12Ni9Mo4Cu馬氏體時效不銹鋼組織和硬度的影響.pdf

1、1RK91(12Cr-9Ni-4Mo-2Cu(wt％))馬氏體時效不銹鋼的C含量低于0.01％，通過1000～1200℃固溶以及隨后400～500℃時效處理，在馬氏體基體中時效析出沉淀硬化相，保證在獲得3000MPa的高強度下仍具有良好的塑性和優(yōu)異的斷裂韌性；同時它還具有優(yōu)良的可加工性能和焊接性能，較好的耐腐蝕和抗過時效性等。正因為1RK91馬氏體時效不銹鋼具有如此優(yōu)異的綜合性能，國外首先被用于醫(yī)用縫合針、手術刀片等外科醫(yī)療器械。Ti是

2、該鋼的主要硬化相形成元素，國外研究者們對1RK91在時效過程中的析出物做了大量的研究，但其中的Ti含量對合金組織和性能的影響尚未見系統(tǒng)的研究報道。本研究正是針對這個問題而展開的，期望研究結果對合金元素在材料中的合理使用，以及該鋼在醫(yī)療器械方面的應用等方面具有指導價值。 本文熔煉了不同Ti含量的00Cr12Ni9M04Cu2馬氏體時效不銹鋼，并對固溶處理的試樣進行了冷加工變形和不同的時效處理制度，通過金相觀察、維氏硬度測試、X射線

3、衍射分析(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析(EDS)，研究了冷加工變形和時效工藝對其組織和硬度的影響，進而確定鋼的最佳熱處理制度。 金相、SEM、EDS、XRD等分析表明，經過1100℃固溶處理的不同Ti含量00Cr12Ni9M04Cu2馬氏體時效不銹鋼的晶粒尺寸隨鈦含量的升高而減小，淬火后得到板條狀馬氏體和少量殘余奧氏體組織，殘奧的體積分數隨鈦含量的升高而增大。低鈦合金在1100℃下固溶完全轉變成奧氏體組織，1.5

4、Ti合金有少量δ鐵素體殘留，且δ鐵素體內的Cr、Mo、Ti含量均高于基體成分含量，Ni含量則遠低于基體成分含量。顯微硬度測試表明，經75％軋制處理后的不同Ti含量合金硬度增加△HV(72～103)，且軋制前后的硬度均隨鈦含量增大而增大；時效處理對00Cr12Ni9Mo4Cu馬氏體時效不銹鋼硬度的貢獻△HV(165～300)遠遠大于冷加工對硬度的貢獻△HV(72～103)。經450～500℃之間時效后硬度隨Ti含量的升高而不斷增加，此馬氏