高氮低镍奥氏体不锈钢的力学性能及析出相

通过对高氮低镍奥氏体不锈钢(0Cr25Ni2Mn17Mo1NbN)进行1100℃固溶处理,水冷,利用万能拉伸试验机测试其力学性能并和316L奥氏体不锈钢进行对比。将高氮低镍奥氏体不锈钢在不同温度(700、750、800℃)时效2 h,利用光学显微镜和洛氏硬度计,观察不同温度下时效2 h试验钢的析出状况和试验钢的硬度,利用扫描电镜、透射电镜来观察和分析试验钢800℃析出物的形貌及种类。试验结果表明,高氮低镍奥氏体不锈钢在1100℃固溶处理后有良好的力学性能,高氮低镍奥氏体不锈钢在800℃大量析出相为σ相,其次是Cr2N,伴有少量Cr23C6析出,还有微量Nb(C,N)析出。析出相形态有胞状、短棒状和片状布满整个基体。试验钢时效后的硬度值要比时效前(固溶态)的硬度值高,且试样随时效温度升高其硬度值呈现上升趋势。     

固溶时效处理对7005铝合金冲击性能的影响

采用光学显微镜、SEM和冲击试验机研究了固溶时效处理后的7005铝合金的冲击性能。结果表明,7005铝合金铸态组织中晶界比较宽大,并且在晶内存在大量的非平衡析出相,经固溶时效处理后晶粒内的颗粒析出相的数量大量减少。铸态合金晶界上析出相含有较多的Zn、Mg、Mn元素,固溶时效后在合金晶粒内部存在的析出相主要为η(MgZn₂)平衡相,在晶界上仍然残留有部分AlZnMg(Mn)析出相,该析出相具有较好的热稳定性,无法完全回溶。固溶时效后,合金晶粒内的颗粒状析出相大部分溶入基体,使固溶度增加而使合金强度增高,改善了7005铝合金的冲击性能。     

固溶温度对S31254超级奥氏体不锈钢显微组织及冲击韧性的影响

借助扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)和冲击试验机等研究了固溶温度对9 mm厚的S31254超级奥氏体不锈钢钢板中心位置处显微组织及冲击韧性的影响.结果 表明,固溶温度较低时(950～1100℃),钢板的中心位置析出大量的X相和σ相,析出相呈带状分布.随着固溶温度的升高,析出相数量呈先增加后减少的趋势.固溶温度在1000℃时,由于析出相的数量最多导致实验钢的冲击吸收能量最低;固溶温度超过1150℃,可以有效避免析出相的析出和带状组织的形成,实验钢的冲击韧性明显升高.     

固溶和时效处理对塑料模具钢NAK80组织和硬度的影响

通过OM、SEM和TEM显微组织观察以及洛氏硬度测量,研究了固溶温度和时间以及时效时间对两种成分(加Cr和不加Cr)NAK80实验钢组织和硬度的影响规律。结果表明:时效时间对预硬化硬度影响很大,薄规格(30 mm)和厚规格(70 mm)实验钢均在时效6 h时达到峰值硬度;在一定范围内升高固溶温度和延长固溶时间对硬度的提升作用非常小。实验钢时效处理后的组织主要是粒状贝氏体+析出相,薄规格加Cr成分还存在一些板条贝氏体。TEM分析表明,析出相主要由ε-Cu和Ni-Al强化相组成,以单独或复合的形式在晶界处大量析出。     

时效时间对00Ni18Co12Mo5Ti不锈钢组织与力学性能的影响

采用电子显微镜、扫描电镜、万能试验机、洛氏硬度计等研究了00Ni18Co12Mo5Ti马氏体时效硬化不锈钢在480℃经不同时间时效处理后的组织与力学性能。结果表明:固溶态的00Ni18Co12Mo5Ti试验钢组织主要为板条状马氏体,随着时效时间的延长,组织中球状析出相数量先增加后减少,480℃×6 h时效试验钢析出相数量较多。试验钢经850℃×1 h固溶处理后,进行480℃不同时间的时效处理,随着时效时间的增加,试验钢的硬度先迅速提高达到峰值,随后有小幅下降趋势。480℃×6h时效试验钢的硬度、抗拉强度均达到最大值,分别为51.4HRC、1915MPa,伸长率达到10.7%。     

Q-P工艺等温淬火温度对60Mn2SiCr钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜、X射线衍射仪、冲击试验机、洛氏硬度计和拉伸试验机等,对淬火-配分(Q-P)工艺等温淬火温度对60Mn2SiCr钢微观组织及力学性能的影响进行了研究,并重点分析了试验钢经Q-P处理后微观组织中残留奥氏体含量及残留奥氏体中碳含量与力学性能的关系。结果表明,等温淬火温度从120℃升高至180℃,试样洛氏硬度、冲击吸收能量、抗拉强度以及伸长率均随着马氏体、残留奥氏体及残留奥氏体中碳含量下降而降低。当Q-P工艺等温淬火温度为120℃时,力学性能最优,试样中残留奥氏体体积分数为13.9%,残留奥氏体中碳含量(质量分数)为1.1%,洛氏硬度为58.8 HRC,冲击吸收能量为50.7 J,抗拉强度为1768 MPa,伸长率达19.6%。     

回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢组织与性能的影响

为了研究回火温度对Cr5NiMoVNb支承辊用钢显微组织及力学性能的影响,采用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计、拉伸试验机和冲击试验机对不同回火温度下Cr5NiMoVNb钢进行了测试。结果表明:Cr5NiMoVNb钢的回火态组织以回火马氏体为主,并含有少量的残留奥氏体。回火过程中伴随有碳化物的析出和马氏体相变。随着回火温度的升高,Cr5NiMoVNb钢的强度(抗拉强度与屈服强度)与硬度逐渐降低,塑性(伸长率与断面收缩率)与韧性(冲击吸收能量)逐渐提高。在试验选定范围内,520 ℃回火的Cr5NiMoVNb钢的硬度、抗拉强度、断面收缩率和冲击吸收能量分别达到53.5 HRC、1735 MPa、25.2%和7.3 J,综合力学性能最优。     

固溶处理对Ni48Cr21Cu2Mo合金组织与力学性能的影响

采用材料分析模拟软件(JMatPro)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等研究了Ni48Cr21Cu2Mo合金棒材随不同制度固溶处理后组织性能的演化规律。平衡相图计算结果显示,温度超过990 ℃时,合金基体组织基本已为γ相,在870~1008 ℃存在Laves相,870 ℃以下析出δ、γ′和σ相。合金显微组织研究结果显示,随着固溶温度的升高,晶粒尺寸不断长大、颗粒相逐步回溶,经1010 ℃固溶处理后的显微组织最均匀且其中颗粒相已基本回溶。时效后,合金中析出γ′相和γ″相,晶界出现粒状δ、σ复合相。经1010 ℃×1 h固溶并在718 ℃×8 h+622 ℃×8 h时效处理后的Ni48Cr21Cu2Mo合金具有优良的综合力学性能。     

沿海建筑用00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢的热处理与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和电化学工作站等,研究了固溶温度对00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,热轧和固溶温度为1025～1200℃时双相钢的显微组织都为铁素体+奥氏体双相组织,随着固溶温度升高,双相钢中α相含量不断增大,γ相含量不断减小,在固溶温度为1175℃时,双相钢中α∶γ相比例接近于1∶1;相较于热轧态双相钢,不同温度固溶处理后,双相钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度和洛氏硬度有不同程度减小,而断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量有不同程度增加;在固溶温度为1175℃时,双相钢的抗拉强度和规定塑性延伸强度较高,而断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量都达到最大值。当固溶温度为1175℃时,双相钢的腐蚀电位最大、腐蚀电流密度最小,容抗弧半径和钝化膜电阻最大,弥散系数最接近于1,具有最佳的耐蚀性能。     

回火温度对柔性齿轮钢40CrNiMo组织及力学性能的影响

通过预处理(固溶处理)、等温淬火以及不同温度回火等处理方法,利用光学显微镜、扫描电镜、洛氏硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等设备研究了奥氏体化温度对40CrNiMo钢奥氏体晶粒长大速度以及硬度的影响,探索了回火温度对贝氏体/马氏体多相钢微观组织和力学性能的影响。结果显示,预处理期间,奥氏体晶粒随奥氏体化温度的升高首先缓慢增长然后快速长大,然而硬度保持在56 HRC左右。250~500 ℃回火时,大量细小的碳化物析出,微观组织仍然保持原来的板条状,试验钢的强度、硬度降低,塑韧性呈现先降低后升高的趋势;400 ℃回火试样伸长率最低,冲击吸收能量最小,表明400 ℃回火时出现回火脆性;回火温度升高到600 ℃,基体组织发生再结晶,转变为回火索氏体,此时强、硬度最低,冲击吸收能量高达147 J。     

退火温度对FeMoCrVTiSix高熵合金组织及力学性能的影响

在400、600、800、1100 ℃下对FeMoCrVTiSi_x(x=0、0.3)进行退火处理,利用X射线衍射仪、扫描电镜、差热扫描分析仪、显微硬度计、万能试验机等探究了不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响。结果表明,Si元素的添加提高了FeMoCrVTi高熵合金的热稳定性。经过退火处理,FeMoCrVTiSi_x高熵合金的微观组织仍为以BCC固溶相为主的枝晶结构,但在枝晶边缘出现黑色的细小富Ti相,其含量随着退火温度的增加而增多,在1100 ℃下富Ti相回溶。富Ti相的析出提高了合金的硬度,其中,800 ℃退火后试样的硬度达到最大值,FeMoCrVTi试样的硬度达到932 HV0.2,FeMoCrVTiSi_0.3的硬度达到998 HV0.2。     

固溶处理对新型镍钴基高温合金显微组织及力学性能的影响

采用OM、SEM和拉伸试验等研究了固溶温度和固溶时间对新型镍钴基高温合金组织及力学性能的影响。结果表明,晶粒尺寸变化与一次γ′相含量变化一致,固溶温度低于1110℃时,随着固溶温度升高或固溶时间延长,残留的一次γ′相钉扎晶界,晶粒尺寸增加较缓。固溶温度为1110℃时,延长固溶时间至4 h时,一次γ′相基本回溶,晶粒尺寸迅速增加,进一步延长固溶时间至6 h时,晶粒尺寸增加减缓,即合金中一次γ′相的全溶温度为1110℃。合金在1100℃固溶4 h和双级时效处理(670℃×24 h,空冷+780℃×16 h,空冷)后的抗拉强度和屈服强度达到最大值,分别为1584 MPa和1104 MPa。因此,合金的固溶温度宜选取为1100℃,固溶时间宜选取为4 h。     

固溶处理温度对GH738合金组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和材料试验机研究了GH738合金在不同固溶热处理制度下的显微组织和性能。结果表明,随着固溶温度的提高,合金的晶粒尺寸随之增大、未溶入基体的γ′相逐渐减少,新析出的γ′相逐渐长大;GH738合金中的第二相有MC和M_(23)C_6,MC主要分布在晶内,M_(23)C_6主要分布在晶界;GH738合金的室温拉伸强度、屈服强度及洛氏硬度随二次固溶温度的升高而减小。     

热处理对新型高强度钛合金微观组织和力学性能的影响

以一种新型Ti-Al-Mo-V-Cr-Sn系高强度钛合金为研究对象,通过透射电镜观察合金经不同温度固溶和时效处理的微观组织,并利用拉伸试验机对合金力学性能进行分析。结果表明:合金经900℃×1 h固溶处理可以获得β相,且随时效处理进行,合金逐渐析出α相,时效温度决定了合金析出相的种类和数量;随时效温度升高,合金中的α相逐渐转变为β相,α相体积分数减小,而α相宽度增加且α相逐渐变粗变长,随时效温度升高,合金抗拉应力和屈服应力均减小。     

奥氏体耐热钢中的纳米析出相研究

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪研究了固溶处理后不同温度时效处理对25Cr-20Ni-Nb N奥氏体耐热钢显微组织和性能的影响。结果表明,试验钢经过1150℃固溶处理后的显微组织为奥氏体基体内分布粗大颗粒状Nb Cr N相(Z-相);在650~900℃时效处理1 h后,在奥氏体晶界上析出M_(23)C_6型碳化物;在850℃时效1 h后,除在奥氏体晶界上析出M_(23)C_6型碳化物外,还在奥氏体晶粒内部析出均匀分布的纳米尺寸Z-相,纳米尺寸Z-相的颗粒密度达到每平方微米7.8个;试验钢的硬度随时效温度的升高先降低后升高再降低,在850℃时达到最大值,硬度的变化与纳米尺寸的Z-相析出强化有关。     

固溶处理对4004铝合金组织与力学性能的影响

利用金相组织观察和拉伸试验测试,研究了固溶处理对4004铝合金组织和力学性能的影响.结果表明,在480～500 ℃固溶温度、1～6h固溶时间范围,随固溶温度升高或固溶时间延长,须状硅逐渐粒化和合金元素逐渐回溶,时效处理后合金力学性能有所提高;进一步提高固溶温度或延长固溶时间,合金力学性能逐步降低.变质后的4004铝合金最佳固溶处理制度为490℃×6h.     

固溶温度对Fe-Ni-Cr合金力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)及透射电镜(TEM)研究了固溶处理温度对Fe—Ni—Cr合金的组织和力学性能的影响。1000℃固溶处理及时效条件下，Fe—Ni—Cr合金的强韧性较好，σb、σ0。2高达1277MPa及985MPa，δ、Ψ值分别达到25％、43％；随着固溶温度的提高，强度及韧度指标明显下降；固溶温度超过1100℃后，合金中TiC相逐渐溶解，奥氏体晶粒明显粗化；固溶温度较高时，沿晶界析出的薄片状M3B2，间隙相，导致Fe—Ni—Cr合金强韧性不同程度的下降。     

热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响

研究了高温固溶和时效热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响。结果表明:在原始固溶态试样中存在粒状和长粒状析出相,经能谱分析为Fe(Mo,Ti)或Fe2Ti型金属间化合物,消耗了大量的强化元素Mo,导致合金时效处理后强度不足(1100MPa);高温固溶处理后消除了粗大析出相,获得单一的板条马氏体组织;进一步改进时效热处理工艺,合金组织呈现弥散分布的纳米尺度的Ni3Mo、Ni3Ti强化相,使合金强度显著提高,达到1225MPa。     

固溶时效处理对激光熔覆CoNiAl合金摩擦及腐蚀性能的影响

采用激光熔覆技术在45钢基体表面制备了CoNiAl合金,采用扫描电镜、X射线衍射仪、磁学与力学性能测试及摩擦磨损试验等研究了固溶时效处理对CoNiA1合金的显微组织、磁学性能、摩擦性能和耐蚀性能的影响.结果 表明:经不同温度固溶时效处理后,CoNiAl合金的组织均由β、γ、M三相组成,且随固溶温度升高,β相析出增多同时γ相析出减少,组织更加均匀.经固溶时效处理后CoNiA1合金的饱和磁感应强度有所下降,合金摩擦性能和耐蚀性能大幅提升,其中经1300℃×2 h固溶+500℃×2 h时效处理的合金摩擦性能和耐蚀性能最好.     

固溶时效对2524合金板材组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、差热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机等,研究了固溶时效处理对大应变轧制2524铝合金板材显微组织及力学性能的影响。研究表明,轧制态2524铝合金中轧制面组织呈纤维状且存在大量的Al_2Cu和Al_2CuMg相。合金在455～495℃之间,固溶处理温度越高,时间越长,粗大的第二相溶解越充分。2524铝合金经495℃×60min固溶处理后,析出相基本溶解,2524铝合金的抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为412.6 MPa、350.7 MPa和17.9%,合金经505℃固溶处理后,出现过烧组织特征,力学性能降低。合金经时效处理后强化相均匀析出,合金性能得到强化。合金经190℃×6h时效处理后,2524铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为464.6MPa、395MPa和22%。