摘要：本文以17-4PH 马氏体不锈钢为研究对象。制定不同的热处理工艺，将实验钢在加热炉加热至1040℃左右后恒温加热1小时，油冷，然后分别在510℃、550℃、590℃、630℃、670℃、710℃6种不同的温度下进行回火，保温2小时，取出后再空冷至室温。通过光学显微镜，XRD实验，EBSD测试及拉伸试验等方法研究了回火温度对实验钢组织和性能的影响，分析了逆转奥氏体与力学性能的关系。结果表明，在同样的淬火温度的固溶处理后，随着回火温度升高，逆转奥氏体含量先增加，在回火温度为630℃时达到峰值，当回火温度超过630℃后，逆转奥氏体含量又降低，逆转奥氏体主要在原奥氏体晶界处和马氏体板条间形成。随回火温度升高，实验钢的硬度和强度降低而塑性和韧性会有所提高。

关键词:17-4PH钢;调整处理;固溶处理;时效处理;淬火;回火;

Relationship between austenite and properties in martensitic stainless steel during Q-T process

Abstract: This article takes 17-4PH martensitic stainless steel as the research object. Different heat treatment processes were developed. The test steel was heated to about 1040°C in a heating furnace and heated at a constant temperature for 1 hour. The oil was cooled and then heated at 510°C, 550°C, 590°C, 630°C, 670°C, and 710°C. Tempered at the temperature, incubated for 2 hours, and then air cooled to room temperature. The effect of tempering temperature on the microstructure and properties of the experimental steel was studied by means of optical microscopy, XRD test, EBSD test and tensile test, and the relationship between reversal austenite and mechanical properties was analyzed. The results showed that after the solution treatment at the same quenching temperature, the reversed austenite content increased first with the tempering temperature increasing, peaked at the tempering temperature of 630°C, and after the tempering temperature exceeded 630°C, The reversed austenite content is reduced, and the austenite is mainly formed between the prior austenite grain boundary and the martensite lath. As the tempering temperature increases, the hardness and strength of the experimental steel decrease and the plasticity and toughness increase.

KeyWords：17-4PH steel; conditioning treatment; solution treatment; aging treatment; Quenching ;Tempering

目 录

1 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 马氏体不锈钢的相关概况 1

1.2.1 定义 1

1.2.2 分类 1

1.2.3 特性 2

1.2.4 合金化 3

1.3国内外研究概况 3

1.4 Q&T工艺特点 5

1.5 本文的研究目的及意义 6

2 实验材料和方案 7

2.1 研究目标 7

2.2 主要研究工作 7

2.3 实验材料 7

2.3.1实验材料 7

2.4 实验方案 7

2.5 力学性能测试 8

2.5.1拉伸实验 8

2.6 EBSD测试 8

2.7 XRD衍射实验 9

2.8 金相的制样操和显微镜下的观察 10

3 实验结果与分析 11

3.1 回火温度对实验钢组织的影响 11

3.1.1回火温度对实验钢光学显微组织的影响 11

3.1.2 EBSD相分布图分析 12

3.3回火温度对逆转奥氏体含量的影响 13

3.2 回火温度对拉伸性能的影响 16

4结论 20

致谢 21

参考文献 22

1 绪论

1.1 选题背景

马氏体不锈钢是Cr含量在12%-18%以内的低碳或高碳钢。不锈钢中Cr是一种耐蚀性的基础元素。当不锈钢中的铬含量达到12%左右时，不锈钢的表面会产生一层氧化膜 ，能够防止的不锈钢的更深一层的腐蚀。除了铬之外， 钼、镍、铜、钛等合金元素也是常被使用在不锈钢中，可以形成不同的组织，得到相应的金属性能[1]。

马氏体不锈钢发展至今，它有近100年的历史。由于其含碳量高，具有较高的强度、硬度和耐磨性，但对弹簧、涡轮叶片、液压阀等零件具有很高的机械性能和高耐腐蚀性。虽然马氏体不锈钢具有高强度和硬度，却拥有相对较差的塑性和韧性，这时候通常进行逆转奥氏体处理，提高其逆转奥氏体含量并发生该转变，不锈钢的这个缺点则能获得弥补，其韧化效果远优于逆转奥氏体。确定获得适量逆转奥氏体的工艺参数，来获得高强度与高韧性相匹配的马氏体不锈钢，延长所使用的马氏体不锈钢零件保质期，使生产生活获得更好的保障。