夏 健, 安春香, 龙荷荪, 关庆丰

(1.上海交通大学 材料科学与工程学院,上海 200240;2.上海电气电站设备有限公司汽轮机厂,上海 200240;3.江苏大学 材料科学与工程学院,镇江 212013)

17-4PH不锈钢是美国A rmco钢铁公司20世纪研究出的一种马氏体沉淀硬化不锈钢.由于其具有强度高、韧性好以及耐腐蚀性能优良的优点,被广泛应用于航天、核工业、军工和能源等尖端工业和部分民用工业领域,尤其广泛应用于汽轮机末级叶片的防水蚀处理[1].这种钢的成分与一般的低碳马氏体不锈钢的成分大体相同(约17%Cr,0.05%C和4%Ni),但含碳量更低,并且加入了Cu、Nb等强化元素,其淬火硬度比通常的马氏体不锈钢低很多.其强度的提高是通过马氏体相变和400～480℃范围内时效,从而析出ε-Cu和NbC(N)等时效硬化相得以实现的,韧性及抗腐蚀性的提高则是通过500～650℃内时效形成逆转变奥氏体加以实现的.

马氏体沉淀硬化不锈钢的热处理工艺十分重要,主要是因为固溶和时效工艺对其力学性能十分敏感.目前,关于17-4PH这类马氏体沉淀硬化不锈钢常规热处理工艺和力学性能之间关系的研究较多,但是迄今为止,采用激光辐照处理工艺研究该类钢的组织演化及其对力学性能的影响并未见有研究报道.深入研究这类马氏体沉淀硬化不锈钢的激光辐照处理工艺及其微观组织结构的变化规律,对于在实际生产中更好地使用这类材料具有十分重要的意义.

大功率激光技术在工业领域的应用为改造传统工艺提供……