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17-4PH是一種馬氏體，沉淀硬化不銹鋼，添加Cu和Nb。

該牌號結(jié)合了高強(qiáng)度至約316℃，并具有中等水平的耐腐蝕性。

根據(jù)沉淀或時(shí)效溫度，17-4PH能夠獲得廣泛的機(jī)械性能。

17-4PH的耐腐蝕性與304不銹鋼相似，優(yōu)于400系列馬氏體不銹鋼。

鐵％Ni%鉻％C％錳％Si%S％銅％鈮％P％。

余量3.0-5.015.5-17.5≤0.07≤1.0≤1.0≤0.033.0-5.00.15-0.45≤0.035。

去應(yīng)力退火的加熱溫度一般為℃;保溫時(shí)間一般為每亳米工件有效厚度三分鐘;冷卻方式通常為隨爐冷卻;為∫提高工效,也可隨爐冷卻到200℃出爐空冷。

【摘要】：本文擬探索17-4PH不銹鋼的可打印性,通過對其激光增材制造的控形(狀)和控性(能)研究,了解其成形規(guī)律,弄清增材制造中此鋼的凝固過程及其對相變、性能的影響,為17-4PH不銹鋼的增材制造提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。

文中通過改變打印參數(shù)研究了17-4PH不銹鋼的成形規(guī)律,得到了***佳打印參數(shù),并按***佳參數(shù)打印了15層的大塊狀試樣,表面和內(nèi)在質(zhì)量均好。

為提高打印試樣的性能,對其進(jìn)行了熱處理,采用金相、XRD、EBSD、TEM、室溫拉伸及電化學(xué)腐蝕等方法對相關(guān)試樣進(jìn)行了分析,并用銅模吸鑄法模擬凝固冷速對打印凝固行為、相和相變等的影響進(jìn)行了深入研究,得到了許多有重要價(jià)值的研究結(jié)果。

在較寬的范圍內(nèi),不同打印功率、不同掃描速度的組合都能得到無裂紋、氣孔等缺陷、組織均勻且表面光潔的試樣。

***優(yōu)打印參數(shù)組合為掃描速度v480mm/min、功率P2600W及掃描速度v600mm/min、功率P2800W。

打印試樣的力學(xué)、腐蝕性能對打印參數(shù)不敏感,不同打印參數(shù)得到的試樣性能沒有明顯差異。

打印試樣的***佳熱處理工藝為1040℃固溶2h+550℃時(shí)效0.5h,其力學(xué)性能有所提升,抗拉伸強(qiáng)度達(dá)到1480MPa,洛氏硬度為45.1HRC,高強(qiáng)度仍維持高塑性,延伸率為36.8%。

短時(shí)時(shí)效的試樣耐腐蝕性能較好,長時(shí)間時(shí)效則降低耐蝕性。

時(shí)效試樣的強(qiáng)度和硬度因富銅相的析出而升高,后隨富銅相的長大而降低。

增材制造過程的凝固冷速對材料的凝固行為、相和組織有較大影響,打印初期因試樣凝固冷速快,有殘余奧氏體存在17-4ph不銹鋼是什么材質(zhì),打印增高后,因冷速變慢,無殘余奧氏體。

通過銅模吸鑄法,用不同大小的試樣模擬凝固冷速變化,得到了凝固冷速對17-4PH不銹鋼凝固行為、組成相和相變的影響規(guī)律。

隨凝固冷速的變化,合金的相構(gòu)成發(fā)生變化為:奧氏體-奧氏體和bcc雙相-bcc相。

凝固冷速很快,17-4PH不銹鋼凝固冷至室溫得到全部奧氏體組織,即奧氏體在冷卻過程中不發(fā)生相變,即使冷至-196℃也不發(fā)生轉(zhuǎn)變,在550℃下時(shí)效也不發(fā)生轉(zhuǎn)變。

當(dāng)冷速變慢時(shí),試樣從凝固冷至室溫將形成馬氏體,發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,當(dāng)冷速更慢時(shí),試樣為全部馬氏體。

導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是凝固冷速改變了液相金屬合金元素的擴(kuò)散,高的合金元素含量有利于穩(wěn)定奧氏體相。

硬度測試表明,全奧氏體相的硬度為408HV,隨bcc相含量的增加硬度升高。

單一組成相時(shí)鋼的耐腐蝕性能***好,兩相共存使得耐蝕性能降低,激光增材制造法和吸鑄法制得的試樣的耐腐蝕性能均優(yōu)于常規(guī)鑄錠。