以失效泵軸為研究對象,通過光學顯微鏡(OPM),掃描電子顯微鏡(SEM),透射電子顯微鏡(TEM),X射線衍射儀(XRD)等測試手段分析研究了失效泵軸材料(17-7PH沉淀硬化不銹鋼)的組織結構特點,并測定了失效泵軸材料的硬度、拉伸力學性能。研究結果表明低的硬度以及拉伸強度與泵軸材料異常組織有關。進行模擬熱處理試驗,并與標準熱處理工藝(固溶+調整+時效)下所獲得的泵軸材料的組織以及力學性能進行比較,確定泵軸出現異常組織的原因,最終得出泵軸彎曲失效的原因。

主要結論如下：

1.失效泵軸基體硬度為HRC 22～26,遠低于技術要求(HRC 30～35)。泵軸彎曲失效以及徑向跳動超標與泵軸基體硬度偏低有關。

2.失效泵軸材料主要由板條馬氏體、δ-鐵素體以及逆轉變奧氏體組成,其奧氏體含量達32.6%。板條馬氏體中并未觀察到沉淀硬化相,或其它預沉淀組織。

3.標準熱處理工藝所獲得的泵軸材料殘余奧氏體含量為24.6%,其條狀馬氏體中出現時效硬化組織——調幅分解組織。泵軸材料基體平均洛氏硬度為31.3滿足技術要求,相對失效泵軸材料,拉伸強度顯著提高。

4.固溶處理以及調整處理工藝的改變與泵軸材料異常組織的出現無關,即與大量的逆轉變奧氏體的出現無關。

5.高于標準時效處理溫度,逆轉變奧氏體含量將隨時效溫度的提高而增加,且伴有過時效組織出現。其泵軸材料的硬度也隨時效溫度的提高而降低。

6.失效泵軸材料熱處理工藝不規范是導致其出現異常組織、低的硬度以及強度的主要原因。

7.泵軸的失效性質屬強度、剛度不足,低強度及剛度泵軸材料引起泵軸彎曲失效、徑向跳動超差。

關鍵詞：17-7PH沉淀硬化不銹鋼

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