长期时效对铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢组织的影响

采用扫描电镜、透射电镜和金相显微镜研究了580℃长期时效对ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢显微组织的影响。研究结果表明:在1 050℃×1 h空冷淬火+580℃×2 h空冷回火后,存在纳米尺寸的M6C型碳化物弥散分布在回火马氏体板条上;580℃长期时效处理1 000 h,原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出M23C6型碳化物,δ-铁素体中析出M23C6型碳化物和Laves相。     

热处理对复合板焊接接头中316L不锈钢焊缝组织及耐蚀性的影响

对Q345碳钢/316不锈钢复合板进行焊接,并对焊接接头进行了不同工艺的热处理;通过组织观察、晶间腐蚀试验和应力腐蚀试验研究了热处理工艺对316L不锈钢焊缝组织和耐蚀性的影响。结果表明:316L不锈钢焊缝组织均为奥氏体+条状铁素体;随热处理次数增加,奥氏体晶界变宽,二次热处理后在316L不锈钢焊缝奥氏体晶界处有明显Cr23C6析出,并形成了贫铬区,容易发生晶间腐蚀和应力腐蚀,降低了316L不锈钢焊接接头的耐蚀性。     

825合金热挤压管中碳化物的析出及回溶行为

研究了825合金热挤压管中碳化物的时效析出及回溶行为.结果表明,在750～800℃时效时,沿晶界会大量析出M23C6型碳化物,造成晶界附近Cr元素贫化,从而显著降低该合金的抗晶间腐蚀能力;晶内则几乎不出现M23C6型碳化物.固溶热处理试验结果表明,M23C6碳化物的溶解温度为950～980℃.在该温度下固溶20 min以上,可将M23C6 型碳化物充分溶解,赋予合金良好的抗晶间腐蚀能力.     

固溶处理对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢组织及碳化物的影响

利用FactSage软件中的FSstel数据库对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的相图进行计算,分析了氮元素对凝固及冷却过程中相变及析出相的影响,得到了53Cr21Mn9Ni4N耐热钢平衡凝固及冷却相变路径图,并用OM、SEM、XRD、EDS等对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶3、10、20、40和60 min后的显微组织及碳化物演变规律进行了研究。结果表明,53Cr21Mn9Ni4N耐热钢由1600 ℃平衡冷却至300 ℃的过程中完整的平衡相变路径为:液相+气体→液相→液相+δ铁素体→液相+δ铁素体+奥氏体→液相+奥氏体→奥氏体→奥氏体+M₂₃C₆→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆+α铁素体→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆+α铁素体+σ相。M₂₃C₆的析出温度随着氮含量的增加而降低,M₂(C,N)的析出物温度随着氮含量的增加而升高,M₂₃C₆会因M₂(C,N)的析出受到抑制。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的铸态组织非常不均匀,奥氏体呈树枝晶状生长,枝晶间析出大量层片状碳化物。随着固溶时间的增加,分布在枝晶间的层片状碳化物逐渐变成块状及短棒状,碳化物的数量逐渐减少,粗壮的树枝晶也逐渐变得细小。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶后的组织及碳化物均得到明显改善。     

430铁素体不锈钢超窄间隙焊接试验

铁素体不锈钢焊接时,需采用低热输入,以防止因热影响区晶粒粗化而导致的接头局部脆化.采用间隙宽度为3.2 mm的焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法,对430热轧板进行焊接试验.利用底部衬条获得了熔合良好的根焊,该方法焊接热输入可低至0.32 kJ/mm;热影响区窄,约为0.25 mm;铁素体晶粒未严重粗化,晶粒度为5.5 ～6级.采用ER309焊丝,焊接接头焊缝组织为奥氏体+板条状铁素体;在焊接热循环过程中,热影响区部分组织发生α→γ→M相变,最终组织为铁素体+马氏体;快速冷却促使铁素体晶粒内优先析出M23C6或M23(C,N)6.焊缝与母材为高强匹配,热影响区冲击韧性与母材相当.     

无磁钻铤用0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢800 ℃等温时效析出机制

通过Thermo-Calc热力学软件计算、光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢在800 ℃等温时效过程中碳化物、氮化物的析出机制进行了研究。结果表明：第二相碳化物、氮化物析出的成分、种类、分布随局部C元素贫化而发生变化。在800 ℃等温时效过程中,当时效时间为10~60 min时,晶界上较高浓度的C元素偏析、较大的晶格错配能和畸变能为M23C6首先在晶界位置形核并形成连续析出颗粒提供充足的热力学和动力学条件;随着时效时间进一步延长,由于碳化物M23C6的较多析出导致该析出区域C元素逐渐贫化,?M23C6析出的热力学和动力学条件逐渐受到抑制,氮化物Cr2N开始在晶界析出的M23C6碳化物附近形核。随后,片层状Cr2N逐渐在相邻晶粒内长大,其生长方向与奥氏体晶格取向具有固定的位向关系。     

奥氏体不锈钢钢板晶间腐蚀试验要求对比分析

对比了奥氏体不锈钢钢板在ASTM A262、NB/T 20004和GB/T 4334三个晶间腐蚀试验标准中硫酸-硫酸铜法的要求差异,并从试样制备、敏化热处理制度、腐蚀试验和腐蚀结果评定四个方面进行了对比分析。结果表明:这三个标准间均存在明显差异,之间没有存在必然的代替性。因此不同材料体系中的奥氏体不锈钢钢板在进行晶间腐蚀试验时应按照相应的标准进行。     

高Cr铁素体耐热钢的相变行为研究

利用差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射分析研究了一种超超临界火力发电机组用高铬铁素体系耐热钢的显微组织和相变行为。结果表明:试验钢加热时在600~1100℃依次发生磁性转变、奥氏体形成、M23C6型碳化物溶解和奥氏体向δ-铁素体转变,奥氏体开始形成温度为853℃,空冷或以40℃/min的速度冷却时发生马氏体转变,马氏体开始转变温度为382℃。含Nb的MC型碳化物非常稳定,在试验温度范围不能完全溶解到奥氏体中。     

碳含量对ZGCr17Ni2马氏体不锈钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、冲击等试验方法,研究了碳含量对ZGCr17Ni2马氏体不锈钢组织和力学性能的影响。结果表明:碳含量从0.17%增加至0.99%时,ZGCr17Ni2不锈钢显微组织由珠光体+马氏体+残余奥氏体+碳化物+δ铁素体转变为珠光体+马氏体+残余奥氏体+碳化物+莱氏体,且碳含量增加,莱氏体含量增大;硬度由HRC35提高至HRC50,冲击功则由45 J降至8 J。     

热处理工艺对CLAM钢电子束焊缝显微组织与冲击韧性的影响

对聚变堆用中国低活化马氏体钢（CLAM钢）进行了真空电子束焊接试验,并对接头进行了回火和调质处理．利用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及透射电镜（TEM）对焊缝热处理前后的显微组织进行了观察,并对焊缝进行了室温冲击试验．结果表明,焊态下,焊缝由粗大板条马氏体和δ铁素体构成,其冲击韧性较差;回火处理后,马氏体组织转变为回火马氏体组织,δ铁素体保存下来,且其晶界聚集了大量M23C6型碳化物．碳化物地聚集使得δ铁素体与原奥氏体晶界的结合减弱,在受到外部载荷作用时,裂纹易于萌生和扩展,故回火后焊缝冲击韧性未得到改善;调质处理消除了δ铁素体,焊缝组织转变为和母材相同的回火马氏体组织,焊缝冲击韧性显著提高．     

热处理对高层建筑用钢微观组织与力学性能的影响

通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等分析手段,对不同热处理工艺下建筑用微合金化钢的显微组织与力学性能进行了研究,并分析了相应的作用机理。结果表明,直接正火态试验钢的组织为针状铁素体,一次正火态和二次正火态试验钢的组织分别为多边形铁素体+针状铁素体、板条状铁素体+针状铁素体,回火处理后试验钢的组织形态变化不大,在铁素体界面处析出了较多的M23C6碳化物,且二次正火+回火态试样中M23C6碳化物的平均尺寸最小、数量密度最大;虽然两相区正火能够降低试验钢的屈强比,但是只有二次正火才能有效提高试验钢的强塑性和冲击功。     

奥氏体不锈钢带极电渣堆焊层金属显微组织分析

奥氏体不锈钢具有良好的焊接性、优异的抗腐蚀性、良好的高温抗氧化性和低温韧性,应用广泛。采用自行研制的焊剂配合奥氏体不锈钢焊带在低碳钢母材Q235上进行堆焊,焊后采用金相、扫描电镜等试验方法对堆焊层金属的显微组织和性能进行了研究,分析奥氏体不锈钢焊接接头显微组织的变化,并深入研究焊缝中δ-铁素体的含量和分布形态。研究结果表明,带极电渣堆焊层金属成型性好、稀释率低,其显微组织为奥氏体和少量的δ-铁素体,其中δ-铁素体的形态有骨架状、板条状、蠕虫状三种共存于堆焊层金属中,一定数量的δ-铁素体可以保证堆焊层金属有良好的耐晶间腐蚀性能。     

一种马氏体型耐热钢403Nb中高温析出相的溶解与析出行为

通过热力学软件计算、组织观察以及显微硬度测定,研究固溶温度为850～1200℃时403Nb耐热钢中析出相的溶解与析出行为。结果表明:该耐热钢在高温下主要存在M23C6和MX两种类型碳化物;其中,M23C6型碳化物在900℃左右就完全溶解,而MX型碳化物则相对较稳定,在固溶温度超过1000℃时才开始缓慢溶解。随着固溶温度的升高,MX型碳化物颗粒逐渐减少且颗粒平均尺寸不断长大,但其中非平衡成分的低Nb含量MX型碳化物不断溶解,而平衡成分的高Nb含量MX型碳化物则不断长大。在固溶温度为1150℃时,403Nb钢中开始析出对性能不利的δ铁素体,且随固溶温度的升高,δ铁素体含量逐渐增多。     

激光成形修复2Cr13不锈钢热影响区的组织研究

对激光成形修复2Cr13不锈钢热影响区分别进行了单道单层、多道单层、单道多层和多道多层4种形式的修复实验.通过金相观察和硬度测试确定了激光成形修复区域的组织特征,结合热影响区温度场模拟分析了组织形成机理.结果表明:热影响区内微观组织从基材到修复区底部呈现连续性变化,其中,主要相结构经历了α铁素体→α铁素体+少量马氏体→马氏体+少量α铁素体→马氏体的转变,马氏体的出现导致硬度快速上升;同时,原M23C6型碳化物逐渐溶解,直至消失,且晶内碳化物先于晶界碳化物发生溶解;伴随碳化物的溶解逐渐出现δ铁素体;随着趋近修复区底部,δ铁素体逐渐增多、长大并连成骨架;当沉积层数增加后,硬度峰值随之下降,在热影响区中部的部分区域会出现晶粒细化,且热影响区顶部的晶界逐渐开始析出碳化物,同时,δ铁素体骨架逐步被晶界打断.     

典型不锈钢晶间腐蚀敏化温度的研究

用电化学动电位再活化（EPR）法、硫酸—硫酸铜法及扫描电镜研究了典型的202、304奥氏体不锈钢与409、430铁素体不锈钢在不同敏化温度下晶间腐蚀的敏感性。结果表明,奥氏体与铁素体不锈钢敏感温度区间不同,奥氏体不锈钢诱发晶间腐蚀的敏感温度约为650℃,铁素体不锈钢诱发晶间腐蚀的敏感温度约为950℃。研究结果为正确地评判不锈钢晶间腐蚀敏感性及优化生产工艺提供了科学依据。     

Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡凝固相变与MnS析出行为

采用Thermo-Calc热力学软件对Y12Cr18Ni9Cu易切削钢在500～1800℃的析出相进行了热力学计算并得到了平衡凝固相变路径图。结果表明,Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡相主要有MnS、液相、δ-铁素体、奥氏体、M₂₃C₆、M₂(C,N)、σ相。平衡凝固和冷却相变路径：液相→液相+MnS→液相+δ-铁素体+MnS→液相+δ-铁素体+MnS+奥氏体→δ-铁素体+MnS+奥氏体→MnS+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体+M₂(C, N)→MnS+M₂₃C₆+σ相+奥氏体+M₂(C, N)。随着S含量增加,MnS的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐升高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高。Y12Cr18Ni9Cu易切削钢中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以...     

21-4N气阀钢平衡凝固相变与析出行为研究

借助Thermo-calc软件,对21-4N气阀钢所属的Fe-(20～23)Cr-(8～11)Mn-(3～6)Ni-(0.3～0.6)N-(0.3～0.7)C-(0～0.4)Si多元体系凝固过程中的相变和析出行为进行了研究。采用Thermo-calc中的TCFE9数据库对该体系的垂直截面图计算,分析了不同组元对平衡凝固和冷却过程中相变与析出的影响,得到了21-4N钢的平衡凝固相变析出路径。结果表明,21-4N钢由1 500℃平衡冷却至650℃的过程中完整平衡相变路径为:L→L+δ→L+γ+δ→L+γ→L+M7C3→γ+M23C6→γ+M23C6+Cr2N→γ+M23C6+Cr2N+δ。凝固过程中,δ铁素体相是否产生取决于体系中N、C、Ni与Cr含量,N、C与Ni含量增加可缩小δ铁素体相稳定区,Cr含量增加可扩大δ铁素体相稳定区;M7C3相是否析出主要取决于体系中的C含量;C与Cr含量增加可促进M23C6析出,Cr还可以促进σ相析出;N可以抑制M23C6析出并促进Cr2N的析出。     

含Ti铸造双相不锈钢组织与耐腐蚀性能研究

运用电化学实验测试含Ti铸造双相不锈钢的耐腐蚀性能,并与不含Ti铸造双相不锈钢进行对比;为了探究Ti的作用,对含Ti铸造双相不锈钢进行金相组织观察以及碳化物定量定性分析,并利用布氏硬度计测定硬度;采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对含Ti铸造双相不锈钢未腐蚀和腐蚀试样表面形貌观察。试验结果表明,含Ti铸造双相不锈钢中碳化物类型主要是Cr_(23)C_6和(Ti,Nb)C,Ti能减少铸造双相不锈钢中Cr_(23)C_6以及富Cr区形成,提高其耐腐蚀性能;含Ti铸造双相不锈钢中奥氏体为弱相,奥氏体中富Cr区附近以及铁素体和奥氏体相界处是含Ti铸造双相不锈钢腐蚀发生的主要区域。     

核电用不锈钢双钨极氩弧焊接头组织与性能

针对核电站乏燃料不锈钢水池6 mm厚的304L不锈钢板材,采用高效双钨极氩弧焊工艺焊接试板,对双钨极氩弧焊接头进行拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度、金相组织、铁素体含量、抗晶间腐蚀性能及粗晶区晶粒度评级等试验研究. 结果表明,采用双钨极氩弧焊焊接核级304L不锈钢材料,焊接接头综合性能良好;双热源的工艺虽然增加了热量,但金相组织仍为奥氏体和少量铁素体的典型形貌,铁素体含量在5% ~ 12%范围内,同时焊接接头粗晶区未发现明显的粗化现象,具备一定的抗热裂性能且保持了良好的塑韧性;晶间腐蚀试验未发现接头有敏化现象,表明该焊接接头耐腐蚀性能优良. 综上试验说明核电站不锈钢水池双钨极氩弧焊接头综合性能可靠.     

25-12型奥氏体耐热铸钢长期服役过程中碳化物的演变现象

N，Nb和RE微合金化的25－12型奥氏体耐热铸钢长期使用后，奥氏体中析出的二次碳化物数量明显增加，晶界附近无析出区现象逐渐消失；部分M23C6已转变为M6C，M6C总是与奥氏体基体以及二次碳化物M23C6保持[114]M6C//[110]A//[110]M23C6孪晶取向关系，探讨了合金元素及服役条件对碳化物演变的影响。