Page 56 - 无损检测2022年第一期
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杨广宇, 等:
17-4PH 不锈钢热老化脆化的非线性超声检测评估
生的强化, 同时造成一定程度的晶格畸变( 表现为
抗拉强 度 以 及 屈 服 强 度 的 增 大)。这 两 种 因 素 也
是非线性 效 应 产 生 的 主 要 原 因, 因 此 表 现 出 很 强
的相关性。
图 3 17-4PH 不锈钢阀杆布氏硬度与时效时间的关系曲线
图 4 17-4PH 不锈钢阀杆非线性系数与硬度的关系曲线
( 决定系数为 0.97 )。根据 ARDELL 的研究可知,
时效处理后共格沉淀的尺寸和数量增大, 其与位错
发生相互作用产生时效硬化, 使 材料的硬度增大。
同时, 滑移面上形成的钉扎点阻碍了位错运动, 在应
力作用下, 相邻钉扎点之间的位错线会产生受迫振 图 6 17-4PH 不锈钢阀杆抗拉强度和屈服强度与
动, 伴随着产生高频谐波分量。因此非线性系数与 非线性系数的关系曲线
硬度的变化规律表现出一致性。 2.4 冲击功
2.3 拉伸性能 17-4PH 不锈钢阀杆在 0 ℃ 时冲击功与时效时
17-4PH 不锈钢阀杆拉伸性能与时效时间的关 间的关系曲线如图7所示。由图7可知, 冲击功随热
系曲线如图5所示, 阀杆初始抗拉强度为1082MPa , 老化的进行下降明显, 在 0~100h的下降速率最大,
屈服强度为1051MPa 。随着热老化的进行, 阀杆的 100h之后缓慢地持续下降。时效处理过程中冲击功
抗拉强度和屈服强度增大, 但增速逐渐 下降, 直至 由0h的90.8J下降到500h的22J , 下降了76% 。
500h 时达到最大值, 分别为 1212 , 1175MPa 。
图 7 17-4PH 不锈钢阀杆在 0 ℃ 时冲击功与
图 5 17-4PH 不锈钢阀杆拉伸性能与时效时间的关系曲线 时效时间的关系曲线
图 6 为 17-4PH 不锈钢阀杆抗拉强度和屈服强 图 8 为 17-4PH 不锈钢阀杆冲击功与非线性系
度与非线性系数的关系曲线( 两条曲线的决定系数 数的关系曲线( 决定系数为0.82 )。邹红等 [ 8 ] 观察到
均为 0.98 )。与硬度一样, 抗拉强度、 屈服强度的变 很多二次碳化物沿马氏体板条束界析出, 这也会降
化与非线性参数密切相关。彭艳华等 [ 7 ] 认为析出相 低晶界的结合强度, 使材料产生脆化, 造成冲击功的
的沉淀硬化效果主要在于其和位错的交互作用所产 严重下降。由此推论, 对于非线性效应, 析出相在晶
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2022 年 第 44 卷 第 1 期
无损检测
