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학술저널
저자정보
Woong Choo (Hanbat National University) Marzieh Ebrahimian (Hanbat National University) Kyunsuk Choi (Hanbat National University) Jeoung Han Kim (Hanbat National University)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.29 No.6
발행연도
2023.6
수록면
1,750 - 1,760 (11page)
DOI
10.1007/s12540-022-01333-2

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AISI 630 stainless steel (ASTM A564-89, 17-4PH) is widely used in die-casting molds owing to its excellent wear and heatresistance. Recently, a cooling strengthening technology that densifies the microstructure of the casting through rapid coolinghas been developed. Additive manufacturing can be used to fabricate casting molds with complex three-dimensional coolingchannels. 17-4PH stainless steel, a martensitic precipitation hardening steel, can be subjected to heat treatment to improveits mechanical properties, which are highly dependent on its microstructure. Specifically, the formation of martensite andδ-ferrite, and the coarsening of Cu-rich precipitates considerably decreases the hardness of 17-4PH stainless steel. In thisstudy, we investigate the microstructural evolution of 17-4PH stainless steel during aging and solution heat treatment processesand determine their effect on the formation of martensite and δ-ferrite. Furthermore, the effect of heat treatment onthe microstructure and hardness of the steel is studied experimentally. Accordingly, three specimens—as-built, H-1150-M(aging heat treatment), and SH-1150-M (solution and aging heat treatment)—were analyzed and compared herein. Theresults revealed that the martensite fraction was the highest in the aged H-1150-M specimen, resulting in a high hardness. Incontrast, in the SH-1150-M specimen, the austenite and δ-ferrite fractions were higher than the martensite fraction, resultingin a lower hardness than those of the other two specimens. Therefore, aging heat treatment without solution heat treatmentcan effectively increase the hardness of additively manufactured 17-4PH stainless steel.
#17-4PH stainless steel · Direct energy deposition · Heat treatment · Hardness · Casting mold · Microstructure

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