ti含量对00cr12ni9mo4cu马氏体时效不锈钢组织和硬度的影响

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1、摘要摘要1IⅨ91(12Cr-9Ni一4Mo．2cu(Ⅲ％))马氏体时效不锈钢的C含量低于o．01％，通过1000～1200℃固溶以及随后400～500℃时效处理，在马氏体基体中时效析出沉淀硬化相，保证在获得3000MPa的高强度下仍具有良好的塑性和优异的断裂韧性；同时它还具有优良的可加工性能和焊接性能，较好的耐腐蚀和抗过时效性等。正因为1RK9l马氏体时效不锈钢具有如此优异的综合性能，国外首先被用于医用缝合针、手术刀片等外科医疗器械。n是该钢的主要硬化相形成元素，国外研究者们对1l水91在时效过程中的析出物做了大

2、量的研究，但其中的n含量对合金组织和性能的影响尚未见系统的研究报道。本研究正是针对这个问题而展开的，期望研究结果对合金元素在材料中的合理使用，以及该钢在医疗器械方面的应用等方面具有指导价值。本文熔炼了不同n含量的00Crl2Ni9M04Cu2马氏体时效不锈钢，并对固溶处理的试样进行了冷加工变形和不同的时效处理制度，通过金相观察、维氏硬度测试、X射线衍射分析(Ⅺm)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)，研究了冷加工变形和时效工艺对其组织和硬度的影响，进而确定钢的最佳热处理制度。金相、sEM、EDs、xRD等

3、分析表明，经过1loo℃固溶处理的不同Ti含量00Crl2Ni9M04Cu2马氏体时效不锈钢的晶粒尺寸随钛含量的升高而减小，淬火后得到板条状马氏体和少量残余奥氏体组织，残奥的体积分数随钛含量的升高而增大。低钛合金在1100℃下固溶完全转变成奥氏体组织，1．5Ti合金有少量6铁素体残留，且6铁素体内的Cr、Mo、Ti含量均高于基体成分含量，Ni含量则远低于基体成分含量。显微硬度测试表明，经75％轧制处理后的不同Ti含量合金硬度增加△HV(72一103)，且轧制前后的硬度均随钛含量增大而增大；时效处理对00Crl2Ni

4、9M04Cu马氏体时效不锈钢硬度的贡献△HV(165—300)远远大于冷加工对硬度的贡献△Hv(72～103)。经450～500℃之间时效后硬度随Ti含量的升高而不断增加，此马氏体时效不锈钢每增加1％n，硬度值平均增加△HV为115。不同币含量试样都在短时间(5min)内时效硬度迅速获得提高，之后稳定一段时间，延长时效时间硬度又略有提高，在48小时取得硬度最大值。¨摘要低n合金(0—1．0n)的最佳时效温度是475℃，中高1fi合金(1．0～1．5Ti)的最佳时效温度是450℃。关键词：马氏体时效不锈钢；固溶处理；

5、时效；硬度¨l摘要Abstract1RK9l(12Cr-9Ni-4Mo一2Cu)mara舀ngstailllesssteel，wllichcontainslo、Ⅳertll觚O．0lvvt％carbon，possessess仃engtllof3000MPatogetller研mhi曲ductili吼900dfhctl】舱toughness，goodresiSt锄ceagainstoVeragingandhi曲corrosionresi站哪ceanersolutionat100啦!200℃followedbyaage

6、ing仃eatmentinther锄ge400~500℃．，nlegoodmechaIlicalpropeniesareresultedfhomtllefineprecipitateint11emarteIlsitesubstrated谢ngtlleageing．ThesteelhaSbeensuccessfhllyusediIlsu玛icalneedlesa11dbistoury．币tani啪istllemajorconstitutionalelementoftheprecipitate．Previousrese

7、archeshavemademuchworkstoidenti匆theprecipitates，buttllefeisnoreporta_bouttheea’ectofTiconcen伽ionont11eIIlicros仃llcturea11dhardneSSoft11isalloy．Regardingtotllisbackground，t11epresentworkw嬲conductedt0iIⅣeStigatesyst锄aticallytlleefI’ectofTiconcentrationontllemicr

8、osmlctureaIldhardness，inahopematitc锄helptlle印plicationofthealloyonSu画calinstmnlent．nealloys(ooCrl2Ni9M04Cu2)谢Ⅱlv撕ous面concentrationweremelted州maVacc啪conductiVe如maCe．ARerS0lution恤舳en