中华不锈钢网刊登:4PH马氏体不锈钢CVN冲击试验各能量随时间的变化。
显示，试样在350C温度下长期保温时效过程中，材料的脆化很快，特别是在时效前3个月，Epl、Ete、Et快速下降，时效后期的下降趋势减缓，整体上呈指数衰减形式。
1试验材料及试验方法试验合金采用1Cr13不锈钢为原料，加入2%~4%（w）Cu，在酸性中频感应炉内熔炼。铸锭经过950°CX5h均匀化处理后锻成20mmX20mmX2mm试样。
定量分析不锈钢的相；用HR150-A型洛氏硬度计测试不锈钢的硬度；用ZF-3恒电位仪测试介质为5%的硫酸溶液中不锈钢的维钝电流、维钝电压、致钝电流，用覆膜法测试不锈钢的抗菌性，菌种为大肠杆菌。
2试验结果和讨论从可以看出，在20=43. 5°处，Cu的衍射峰的强度非常大，半定量测得Cu的含量为21.涯远大于实际的含量。这是因为Cu的衍射峰与奥氏体的衍射峰重合。正常情况下1Cr13不锈钢Cu相共格脱溶物的形成位错的运动被弥散质点Publi出的Cu2+与细i菌接触时便会进入细菌的细胞内net火后不存在残余奥氏体，试验中产生的残余奥氏体与Cu的加入有关。Cu是降低Ms点的合金元素，Ms点的降低相当于淬火时奥氏体的稳定性增加，阻碍马氏体相变的进行，从而导致淬火后残余奥氏体的量增加。
从可以看出，高温回火后Cu主要以单质Cu的形式存在，而且析出了Cr7C3相。单质Cu的存在主要因为Cu在钢中的溶解度比较小，两者很难形成稳定的相，因此形成了接近Cu单质的e~Cu相。Cu单质的析出破坏了Cr和C的均匀分布，当局部区域存在过饱和的C和Cr时，就形成Cr的碳化物。
从、2还可以看出，淬火态衍射峰的20角明显小于回火态，而且淬火态衍射峰值的20角的范围大于回火态。这种现象产生的原因是：淬火态的点阵参数c/a值大于回火态的c/a值。淬火时，碳原子处于过饱和状态，它择优占据立方轴c上的八面体间隙位置，碳固溶后使短轴方向铁原子间距增大36%，而长轴方向的铁原子收缩4%5.高温回火后，一部分碳原子扩散到八面体间隙，c轴上的碳原子减少，则马氏体的正方度减小；另一个原因是淬火时晶粒细化。
2.2Cu含量对硬度的影响10min油淬，600CK4h回火后的洛氏硬度与Cu含量关系曲线。从可以看出，含铜不锈钢的硬度明显高于1Cr13不锈钢的硬度，而且随Cu含量的增加而增加。硬度提高的原因有：（1）Cu原子进入位错形成置换固溶体或吸附于晶界都将降低位错及晶界的能量。如果要使位错及晶界脱离束缚而发生移动都将使能量提高，从而使位错及晶界的移动变得困难，起到析出强化的作用。（2）Cu的加入将会形成e-Cu相，随着e-钉扎，被迫切割或绕越弥散的e-Cu质点，使合金得到明显的强化16. 23耐蚀性分析不锈钢是含高Cr的合金钢，在介质中可以形成致密的钝化膜，具有良好的耐蚀性。表1为lCr13不锈钢的腐蚀数据，从表1可以看出，维钝电流密度、致钝电流密度、致钝电压和钝化区间随Cu含量的增加而减小，说明Cu的加入影响了不锈钢的钝化。
中华不锈钢网刊登:示波冲击试验所得其他部分试验结果列于 （ 中的每个，pgyfpmspi，属于完全线弹性材料的断裂行为。当断裂处于线弹性°C下保温时效时，随着时效时间的延长，材料的Jid和Kid均减小，且实验早期（前3个月）下降很快，实验后期下降较慢。此变化规律与总冲击功Et、裂纹形成功Ei、塑性变形能Epl和撕裂能Ete的变化规律相似（），呈指数衰减形式降低。
174PH马氏体不锈钢的Kid/yd和长期时效的关系静态下裂纹顶端塑性区大小rp及裂纹临界尺寸ac与Kic/如的关系为：其中：=2.85pydW/，该方法由W.L.Server181提出，计算值与用拉伸方法测得的动态屈服点极其接近。
Kic/i越大，材料的抗裂性能越优越。因此，对于具有不同屈服强度的钢，其比值Kic/相同，则它们具有相同的断裂特性。与此相似，在动载条件下，断裂特征参量用KidMd表征。由于比值KidAV与裂纹顶端塑性区大小状态时，碟额属八于弹塑性断裂力学范畴此此及临界裂纹尺寸相关因此，是衡量材料相对韧性的指标。17 4PH马氏体不锈钢在350C下时效时间与如及KId/yd的关系曲线示于。
由可看出：随着350C下时效时间的延长，174PH马氏体不锈钢的动态屈服强度yd减小，但减小的幅度比KId的小，所以，KId/oyd随着时效的进行而减小，这说明材料的韧性降低，发生了脆化，裂纹更易失稳扩展。
3）冲击断口剪切面积百分比（PSF）估算Society）在1994年公布的仪器化冲击试验标准的试行草案ESIS/TC5中所推荐的根据特征载荷值估算PSF的经验算法1121，由冲击试验p-曲线可采用下列不同的方程估算PSF：~（10）的主要差别在于它们对屈服点的载荷修正方式的不同。将屈服点至载荷极值点这一段塑性变形阶段始末点的特征载荷差值全部或折扣后引入计算。
用式（8）~（10）计算的结果示于。
由可看到：3种估算方法的结果较为接近，随着在350C下时效时间的延长，断口的剪切面积百分比降低，即向脆性断裂变化，这与由能量计算的结果（）―致。这说明，用冲击断口剪切面积百分比（PSF）变化来研究材料的韧脆变化是合理可行的。
CVN断口形貌微观分析为该马氏体不锈钢在350C下不同时效时间的CVN冲击试样的断口扫描图像。a的断口形貌特征为韧窝断裂，在基体和块状夹杂物界面处有大量韧窝；b的断口形貌主要为脆性的准解理断裂和解理断裂，还可看到部分韧窝断裂和沿晶断裂及脆性的二次裂纹；c的断口形貌主要是脆性准解理断裂和沿晶断裂，韧窝断裂极少。断口形貌的变化同样说明了该材料随着时效时间的延长而变脆，它的断裂机理由塑性的韧窝断裂向脆性的解理断裂（和沿晶断裂）演变。这一结果与示波冲击试验结果相一致。
3结论4PH马氏体不锈钢在350°C下长期时效时，随着时效时间的延长，冲击试验过程中的总吸收能Et、塑性变形能Epl和撕裂能Ete在时效早期快速下降，尔后下降趋势减缓，呈指数衰减形式。说明材料时效早期的韧性降低很快。
4PH马氏体不锈钢Kid /%与长期时效的关系和PSF（A%）的估算结果表明，随着时效的进行，该材料发生脆化。这种高强度的材料本身的断裂韧性并不好，而且，这种材料在350°C时效温度下的早期韧性下降很快，因此，在核反应堆使用这种材料时应对这一现象引起注意。
中华不锈钢网刊登:随着时效时间的延长，试样的断裂机制由韧性韧窝断裂向脆性解理沿晶断裂转变。材料的动态断裂韧度Jid、Kid随时效时间延长而减小，说明该材料的韧性随时效过程而降低，抗裂纹扩展能力下降。
