In this study, the wear behaviour of aged 17-4 PH SS (precipitation hardening stainless steel) that contains 0.5, 1, 1.5, and 2% of Ti was examined. The mixed elemental powders (in wt.%: 17 Cr, 4 Cu, 4 Ni, 1 Mn, 1 Si, 0.3 Nb, 0.07 C, and Fe remaining) were cold-pressed (800 MPa), and the pre-formed 17-4 PH SS green compacts were sintered at 1300°C for 60 min in a 0.1 Pa vacuum and at 4 °C/min heating rate and cooled down in furnace to room temperature. Alloys with different amounts of titanium were aged at 480°C for 1, 4, and 8 h. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction analysis, and density and hardness measurements were employed to characterize the aged alloys. The pin-on-disc apparatus was used for wear testing. The wear testing was performed under the sliding speed of 0.8 m/sec, two various loads (of 30 and 45 N), and at five different sliding distances of 600, 1200, 1800, 2400, and 3000 m. Research results showed that in 17-4 PH SS, the weight loss and density decreases with a higher titanium content, while their hardness increase. Thus, a higher amount of Ti addition contributes to lower weight losses. The friction coefficient shows the highest value in the samples containing 0.5% Ti and the lowest in the alloy containing 2% Ti. M23C6 and M3C carbides are formed in the microstructure of the material, as expected. From the SEM images of worn surfaces, the adhesive and oxidative wear mechanisms were determined as dominant. Due to the choice of composition with the highest hardness and corresponding sintering conditions, the wear resistance of alloys can be increased significantly.

中文翻译：

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不同Ti含量17-4沉淀硬化不锈钢的组织与磨损行为

在这项研究中，研究了含有 0.5、1、1.5 和 2% 的 Ti 的时效 17-4 PH SS（沉淀硬化不锈钢）的磨损行为。混合元素粉末（以重量百分比计：17 Cr、4 Cu、4 Ni、1 Mn、1 Si、0.3 Nb、0.07 C 和 Fe 剩余）被冷压（800 MPa），并且预成型的 17 -4 PH SS 生坯在 1300°C 下在 0.1 Pa 真空和 4°C/min 加热速率下烧结 60 分钟，然后在炉中冷却至室温。具有不同钛含量的合金在 480°C 下时效 1、4 和 8 小时。使用扫描电子显微镜、X 射线衍射分析以及密度和硬度测量来表征时效合金。销盘式装置用于磨损测试。磨损试验在滑动速度 0.8 m/sec、两种不同载荷（30 和 45 N）下进行，以及 600、1200、1800、2400 和 3000 m 五种不同的滑动距离。研究结果表明，在17-4 PH SS中，随着钛含量的增加，重量损失和密度降低，而硬度增加。因此，较高量的Ti添加有助于较低的重量损失。摩擦系数在含 0.5% Ti 的样品中最高，在含 2% Ti 的合金中最低。正如预期的那样，M23C6 和 M3C 碳化物在材料的微观结构中形成。从磨损表面的 SEM 图像中，粘附和氧化磨损机制被确定为主导。由于选择了最高硬度的成分和相应的烧结条件，可以显着提高合金的耐磨性。研究结果表明，在17-4 PH SS中，随着钛含量的增加，重量损失和密度降低，而硬度增加。因此，较高量的Ti添加有助于较低的重量损失。摩擦系数在含 0.5% Ti 的样品中最高，在含 2% Ti 的合金中最低。正如预期的那样，M23C6 和 M3C 碳化物在材料的微观结构中形成。从磨损表面的 SEM 图像中，粘附和氧化磨损机制被确定为主导。由于选择了最高硬度的成分和相应的烧结条件，可以显着提高合金的耐磨性。研究结果表明，在17-4 PH SS中，随着钛含量的增加，重量损失和密度降低，而硬度增加。因此，较高量的Ti添加有助于较低的重量损失。摩擦系数在含 0.5% Ti 的样品中最高，在含 2% Ti 的合金中最低。正如预期的那样，M23C6 和 M3C 碳化物在材料的微观结构中形成。从磨损表面的 SEM 图像中，粘附和氧化磨损机制被确定为主导。由于选择了最高硬度的成分和相应的烧结条件，可以显着提高合金的耐磨性。较高的 Ti 添加量有助于降低重量损失。摩擦系数在含 0.5% Ti 的样品中最高，在含 2% Ti 的合金中最低。正如预期的那样，M23C6 和 M3C 碳化物在材料的微观结构中形成。从磨损表面的 SEM 图像中，粘附和氧化磨损机制被确定为主导。由于选择了最高硬度的成分和相应的烧结条件，可以显着提高合金的耐磨性。较高的 Ti 添加量有助于降低重量损失。摩擦系数在含 0.5% Ti 的样品中最高，在含 2% Ti 的合金中最低。正如预期的那样，M23C6 和 M3C 碳化物在材料的微观结构中形成。从磨损表面的 SEM 图像中，粘附和氧化磨损机制被确定为主导。由于选择了最高硬度的成分和相应的烧结条件，可以显着提高合金的耐磨性。粘附和氧化磨损机制被确定为主导。由于选择了最高硬度的成分和相应的烧结条件，可以显着提高合金的耐磨性。粘附和氧化磨损机制被确定为主导。由于选择了最高硬度的成分和相应的烧结条件，可以显着提高合金的耐磨性。