沈阳化工大学机械与动力工程学院 沈阳 110142
摘要：本文从三个性能角度阐述FV520B钢的综合性能即热处理、疲劳性能及表面状态其中热处理是通过改变材料的时效温度来观测材料在不同温度下的组织成分及性能，疲劳性能分别从材料高周循环及低周循环来分析，通过对材料表面不同的处理方式来改变材料的性能
关键词：FV520B钢；热处理；疲劳；腐蚀；激光熔覆
Research status of comprehensive properties of FV520B steel
Abstract：In this paper，the comprehensive properties of FV520B steel，i.e.，heat treatment，fatigue property and surface state，are expounded from three aspects，in which heat treatment is to observe the microstructure and properties of materials at different temperatures by changing the aging temperature，fatigue property is analyzed from the high cycle and low cycle of materials respectively，and the properties of materials are changed by different surface treatments.
Key words：Key words：FV520B steel；Heat treatment；Fatigue；Corrosion；Laser cladding
引言
随着工业现代化的推进，工业及生活中对材料的综合性能需求越发强烈其中马氏体沉淀硬化不锈钢的开发和应用始于1940年代。在时效过程中，以Cr13马氏体不锈钢为基础，添加Mo，Ti，Nb，Cu和其他强化元素以产生时效强化相，从而得到新型马氏体不锈钢[1]，FV520B具有多种优良性能，其中焊接性能可用于角焊缝接头，较高的强度可用于离心压缩机（大型），及叶片等领域。时至今日对FV520B钢进行了3个方面的研究。
1热处理
刘晓禹等[2]通过调整时效温度对FV520B进行热处理试验，得到时效温度470℃时强度最大，620℃强度最低，大于620℃强度回升。周倩青[3]分别使用热处理、拉伸（低温）实验，XRD和SEM研究了FV520B的低温力学性能。得出材料有良好的低温力学性能，钢的塑性大得益于逆变奥氏体有一部分转化为马氏体。而且反向奥氏体含量不同的钢在拉伸过程中变形的反向奥氏体量也不同。赵亮[4]用电化学腐蚀试验，室温拉伸试验，夏比冲击试验等方法获得了电化学腐蚀规律。许文博[5]团队通过控制时效温度探索不锈钢组织成分在不同时段温度含量发现材料在600-700℃进行时效处理时马氏体与逆变奥氏体可同时存在。
2疲劳性能
如今对材料疲劳性能的研究有很多，然而由于我国对低周疲劳的研究略浅，国内大部分的研究还着眼于材料的高周疲劳。Zhang等[6]对FV520B-I超高循环进行了疲劳测试。根据SN曲线，寿命边界区域约为107。如果大于107，则表面上的炉渣会开始产生裂纹。如果小于107，它将开始在材料表面开裂。次年，在VHC（超高循环）测试中比较了FV520-B和FV520-S的疲劳行为，并分析了疲劳破坏机理。
然后使用UFTS（超声波疲劳测试系统）以20KHZ进行疲劳测试。由试验数据确定与之适用的疲劳寿命预测模型，并通过观察GBF区域和“鱼眼”现象，得出夹杂物可疲劳失效。张江玉等[7]对五种应变幅值下的FV520B钢进行了单轴低周疲劳试验分析了循环与幅值的关系，对比模拟与试验验证模型及参数选取的准确性为低周疲劳研究做出重要贡献。
3表面状态
对于材料的表面条件即表面状态对材料性能的影响，包括增材制造（严格地说，增材制造是一种加工方法），Fan[8]等人通过研究FV520B焊接接头的疲劳断裂行为，发现疲劳微裂纹主要是由表面夹杂物和焊缝发芽引起的，并且在焊接后的热处理过程中失去了热影响区（HAZ）。该材料的抗疲劳性优于焊接。
最后关于FV520B钢的腐蚀性能研究相比于其他研究较少，Chu等[9]分析了在潮湿的H2S中FV520B钢叶轮的断裂特性，得出的结论是，硫化物应力开裂（SSC）是叶轮的主要失效机理，并暗示了H2S腐蚀。改善措施，以改善该叶轮在环境中的性能
4结论
FV520B钢经热处理、疲劳性能及表面状态方面均有不同程度的材料强化效果其中疲劳性能方面通过对材料的高周循环载荷施加使材料强度增大尤为明显，但FV520B钢的低周疲劳研究也同样重要，有待深入研究。
参考文献：
[1]张辉.FV520B材料的组织与性能研究[D].西安石油大学，2019：3-4
[2]刘晓禹，于丽萍.热处理对马氏体不锈钢FV520B的组织和力学性能的影响[J].一重技术，2005（4）：27-28.
[3]周倩青，雍兴平，李秀艳，翟玉春.沉淀硬化FV520B钢的低温性能研究[J].腐蚀科学与防护技术，2009，21（03）：299-301
[4]赵亮.FV520（B）钢不同时效温度的极化曲线和力学性能[J].热处理技术与装备，2015，36（02）：35-38.
[5]许文博，石伟，张欣.马氏体型沉淀硬化不锈钢时效过程的组织转变[J].材料热处理学报，2013，34（S2）：139-143.
[6]ZHANG M，WANG W Q，WANG P W，et al.Fatigue behaveor and mechanism of FV520B-I in ultrahigh cycle regime[J].Procedia Materials Science，2014，3：2035-2041.
[7]张江玉，王伟，金丹，FV520B钢低周疲劳循环特性及有限元分析，实验力学，2018，33（04）
[8]Fan J L，Guo X L，Zhao Y G，et al.Research of Fatigue Fracture on Fillet Welded Joints Made of FV520B[J].Applied Mechanics & Materials，2012，121-126：559-563.
[9]Chu Q，Zhang M，Li J.Failure analysis of impeller made of FV520B martensitic precipitated hardening stainless steel[J].Engineering Failure Analysis，2013，34（1）：501-510.