固溶温度对2205双相不锈钢组织和硬度的影响

以热轧态2205双相不锈钢为原材料,在1000~1350 ℃对其进行30 min的固溶处理,通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计等对固溶处理后的2205双相不锈钢的组织和硬度进行表征。结果表明,随着固溶温度的升高,铁素体含量增加,奥氏体含量减小,双相不锈钢组织发生再结晶和晶粒长大。铁素体与奥氏体中Cr、Mo、Ni元素发生均匀化,即两相中各元素的含量差异降低。当固溶温度为1050 ℃时,铁素体与奥氏体含量基本相当。2205双相不锈钢的硬度随着固溶温度的上升而增加;当固溶温度由1150 ℃升高至1200 ℃时,其硬度值陡然上升。为了获得较低的硬度以便进行后续的冷加工,2205双相不锈钢的固溶温度应控制在1000~1150 ℃。     

固溶处理对309S不锈钢组织和力学性能的影响

通过拉伸试验和显微硬度测试,光学显微镜和扫描电镜观察,研究了固溶处理对309S奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响。结果表明,在固溶处理后,铁素体含量由11.6%降低到7.3%;随固溶温度升高和时间延长,碳化物逐渐溶解,奥氏体晶粒逐渐长大;强度和显微硬度随着保温时间的增加逐渐降低;309S不锈钢经1 100℃×20min保温+固溶处理,水冷后其屈服强度、抗拉强度分别达到259.71 MPa和575.31 MPa,伸长率为58.4%,显微硬度(HV_(0.2))为178.7;拉伸试样断口呈现出以韧窝为主的断口形貌,塑性高于热轧板。     

固溶时间对321奥氏体不锈钢组织和性能的影响

本文研究了321奥氏体不锈钢在1050oC固溶温度下,固溶时间对321不锈钢金相组织、力学性能和腐蚀性能的影响。结果表明,321奥氏体不锈钢热轧态时晶粒很细,硬度高,抗拉强度高。随着固溶时间的增加,晶粒逐渐增大,但晶粒度变化不大,固溶15min时有大晶粒出现;随着固溶时间的增加,硬度减小,抗拉强度变化不大;在硫酸一硫酸铜内晶间腐蚀性能在固溶时间为4～8min时是合格的。因此,对于厚度为4．9mm的热轧态钢卷,在1050℃固溶温度下,保温时间4min时性能最好。     

Mn18Cr18N钢的时效析出行为及对力学性能的影响

采用等温时效处理研究了Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢在650~900℃温度区间的析出行为,并分析了析出物对力学性能的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对析出物数量、形貌和拉伸断口进行观察。结果表明:固溶态试样的显微组织是由单相奥氏体晶粒和少量退火孪晶组成。随着时效温度从650℃增加到900℃,750℃为Cr_2N的最敏感析出温度。析出物Cr_2N优先沿着晶界析出,随着时效时间的延长,析出物以不连续胞状方式向晶内生长。对固溶态试样和750℃时效处理试样进行室温拉伸测试,时效态试样的断裂模式从固溶态的韧窝状断口转变为脆性沿晶/穿晶断口。因此,为了避免热变形过程中Cr_2N的析出,应将温度严格控制在900℃以上。     

微观组织对2205双相不锈钢氢脆敏感性的影响

采用金相显微镜,氢渗透试验和慢应变速率拉伸试验结合扫描电镜研究了微观组织对2205双相不锈钢氢渗透行为及氢脆敏感性的影响。微观组织分析表明,随着固溶处理温度升高,铁素体含量升高,奥氏体含量降低。氢渗透试验结果显示,随着铁素体含量升高,氢在2205双相不锈钢中的扩散系数增大。结合慢应变速率拉伸试验和断口形貌观察发现,950 ℃固溶处理的2205双相不锈钢的氢脆敏感性较高,呈现脆性断裂;而1050 ℃固溶处理试样中的铁素体和奥氏体含量较均衡,氢脆敏感性较低,呈韧性断裂特征。     

一种含氮Cr-Ni型奥氏体不锈钢的工艺设计与热处理研究

含氮奥氏体不锈钢是资源节约型不锈钢的典型代表。本文依据含H2S油气环境对不锈钢耐蚀及力学性能的要求,对一种Cr-Ni型奥氏体不锈钢的成分、冶金工艺进行了设计,并对该不锈钢的铸态、锻态、固溶态组织及力学性能进行了研究。结果表明:该不锈钢铸态为单一奥氏体的枝晶组织,沿晶界析出大量富CrMo的σ相;经1150℃锻造后,钢中σ相消失,获得细化的孪晶组织,并具有优良的综合力学性能。经900~1000℃固溶处理,沿晶界有大量Cr N、CrN_2氮化物析出,并随升温沿垂直于锻造方向呈带状偏聚;在1050~1100℃沿孪晶组织发生再结晶,基体中晶粒长大,强度下降,塑韧性增加。     

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 研究了950~1300℃固溶处理对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢组织的影响。结果表明,≤1000℃固溶处理时,钢中有σ相析出,要消除热轧态的σ相,固溶温度应大于1050℃;随着固溶温度升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量下降。最佳固溶处理温度在1050℃~1100℃之间,此时两相比例接近1：1;随着固溶温度的提高,两相的晶粒尺寸在逐渐增大,到了1250℃晶粒明显长大。     

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。     

固溶和时效处理对高锰低镍不锈钢组织与性能的影响

以新型高锰低镍不锈钢为研究对象,研究了不同固溶和时效处理温度对其组织和性能的影响。结果表明,退火态和固溶态高锰低镍不锈钢均为单一奥氏体组织,随着固溶温度的提高,晶粒不断长大,析出物不断溶入材料基体,使材料强度和硬度不断降低,1050 ℃固溶处理后析出物基本上已全部固溶,此时抗拉强度为1016 MPa,伸长率和断面收缩率分别为67.43%和53.6%,此时塑性最好,故高锰低镍不锈钢的最佳固溶温度为1050 ℃。固溶+时效处理后高锰低镍不锈钢中的析出物主要为Cr的碳氮化物和Mn的硫化物,在750 ℃时效处理后析出物含量达到峰值,强度和硬度达到最高,故750 ℃为其最敏感析出温度。超过750 ℃析出物数量减少,850 ℃时材料塑性最好。     

氮含量及固溶温度对21-6-9奥氏体不锈钢组织和硬度的影响

为了探讨氮含量及固溶温度对21-6-9不锈钢组织和硬度的影响,分别在950、1000、1050和1100 ℃对3种不同氮含量的热轧态21-6-9不锈钢进行1 h固溶处理,通过光学显微镜观察其组织结构,结合Thermo-Calc热力学计算对试验钢的微观组织进行分析,并对其进行硬度测试。结果表明,0.20%~0.28%N的21-6-9不锈钢热轧后沿轧制方向析出铁素体,且钢中铁素体经950~1100 ℃固溶处理可消除,当N含量达到0.34%时,试验钢中不再出现铁素体。随着固溶处理温度的升高,21-6-9不锈钢的晶粒组织长大,硬度降低。N含量的增加可显著提高固溶态21-6-9不锈钢的硬度,其增加程度随固溶处理温度的升高而减弱。     

固溶温度对热轧Inconel625合金组织与力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度计和拉伸试验机等研究了固溶温度对热轧态Inconel625合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:热轧态合金基体为奥氏体组织,第二相以富含Nb、Mo元素的MC碳化物为主。固溶温度低于1100℃时,碳化物溶解缓慢,此时温度对合金组织性能的影响较小;当固溶温度上升到1150℃时,碳化物充分溶解,晶粒尺寸迅速增大,合金的强度及硬度大幅下降,均匀伸长率显著提升。热轧态Inconel625合金最佳固溶温度区间为1100～1150℃。     

固溶处理对奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb高温力学性能的影响

研究了固溶处理对奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb高温力学性能的影响。结果发现,500、600 ℃高温屈服强度随固溶处理温度的升高逐渐降低,500、600 ℃高温抗拉强度无明显变化。当固溶处理温度≤1100 ℃时,奥氏体晶粒尺寸基本保持不变;当固溶处理温度＞1100 ℃后,奥氏体晶粒逐渐长大,固溶处理温度达到1200 ℃时,奥氏体晶粒尺寸可增大至100 μm以上。在600 ℃以下进行高温拉伸试验时,奥氏体晶界仍然是决定强化效果的重要因素,晶粒尺寸越小,高温屈服强度越高。     

固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响

利用XSL-4-12箱式热处理炉、ZEISS金相显微镜、HRS-150数显洛氏硬度计及拉伸试验机研究了固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响。结果表明,铁素体含量随着固溶温度的升高而增加,在930~960 ℃之间铁素体与奥氏体面积比达到1∶1,σ相的含量随着固溶温度的升高而逐渐减少,在960 ℃时仅有少量σ相存在于相界处,1020 ℃时由于锻造造成的奥氏体相分布不均的情况也得到了改善。合金硬度与抗拉强度随着固溶温度的上升呈现先下降后上升的趋势,分别在1020 ℃和1050 ℃达到最小值94.4 HRB和547 MPa,伸长率则随着固溶温度的升高呈现先上升后下降的趋势,在990 ℃时达到峰值41.5%。综合钢丝拉拔变形过程中材料的硬度、塑韧性及组织均匀性对材料成形性能的影响,Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢的固溶温度宜选择1020 ℃。     

固溶处理对301L不锈钢组织和硬度的影响

将301L不锈钢试样在1050、1100和1150℃分别保温30、90和120 s,固溶后直接水淬至室温。通过对试样进行金相分析、SEM分析、XRD衍射分析及显微硬度测试,研究固溶工艺对301L不锈钢组织和硬度的影响规律。研究表明,随着固溶温度和固溶时间的增加,不锈钢奥氏体晶粒不断长大,晶粒内孪晶数量逐渐减少。固溶初期,301L不锈钢的硬度会略微提高,但随着固溶温度的提高和固溶时间的进一步延长,301L不锈钢中奥氏体晶粒得以长大,硬度降低。     

固溶处理对氮微合金化高强度因瓦合金组织和性能的影响

时效强化是一种便于实现,且对高强度因瓦合金比较有效的强化措施。实现这一强化手段的前提是需对材料进行适当的固溶处理。为此,本文研究了N微合金化因瓦合金在固溶处理过程中微观组织和力学性能及物理性能的变化。结果表明,随着固溶处理温度的升高,在热轧态形变的奥氏体晶粒中形成新的再结晶晶粒数量不断增加,晶粒尺寸逐渐增大。当固溶处理温度为1150 ℃时,热轧态析出的第二相粒子已基本完全溶解于奥氏体基体,此时的材料不仅晶粒细小,而且具有较高的硬度(187.4 HV0.1)、强度(Rm=625.6 MPa)和最好的塑性(A=37.0%)。尽管其膨胀系数是热轧态的1.20倍,但仍处在4.41×10-6 ℃-1很低水平。固溶处理温度进一步增加,不仅使奥氏体晶粒急剧增加,而且使材料的力学性能和膨胀特性全面恶化。     

固溶温度对316L奥氏体不锈钢δ铁素体转变的影响

对含有残余铁素体的316L奥氏体不锈钢进行不同温度的固溶处理,使用SEM、EBSD、TEM和显微硬度等技术分析试验样品的微观组织、织构和析出相。结果表明:奥氏体不锈钢在900～1100℃固溶处理30min后水淬,存在奥氏体、铁素体和Sigma三相。在900～1000℃范围内生成Sigma相,Sigma相会提高基体硬度。Sigma相主要由残余δ铁素体分解生成,{001}110和{001}100取向的δ铁素体优先向Sigma相转变。且随着温度的升高,Sigma含量降低,奥氏体平均晶粒尺寸增加,硬度呈逐渐下降趋势。固溶温度超过1050℃后,Sigma相完全固溶进奥氏体中,奥氏体平均晶粒尺寸显著长大,硬度值快速降低,残余铁素体中{001}110和{001}100织构重新增强。1100℃固溶处理后,残余铁素体含量降低至0.2%。     

Ni-20Cr-18W基高温合金热轧组织演变和力学性能

采用力学试验机、扫描电子显微镜(SEM)研究了热轧态固溶强化型Ni-20Cr-18W基变形高温合金的室温拉伸行为、微观组织演变及断口形貌,结合X射线衍射(XRD)确定了合金的相结构。结果表明,合金热轧态组织由再结晶后的细小等轴晶粒构成,晶粒尺寸为20~30μm,可达ASTM 7级,组织中可见大量退火孪晶,M6C型碳化物颗粒主要弥散分布在晶界上。热轧态合金由于组织细化使抗拉强度升高,断裂方式以穿晶断裂为主,碳化物颗粒成为导致拉伸断裂的裂纹源,使合金塑性下降。合金的室温拉伸断口呈韧性等轴韧窝,韧窝中心为M6C型碳化物颗粒。     

固溶处理对316L不锈钢组织和性能的影响

采用箱式电阻炉,对316L不锈钢进行了固溶处理实验,并对其组织和力学性能进行了观察和检测.结果表明:随着固溶温度的提高,强度和硬度指标下降,伸长率迅速增加;随着保温时间的增加,其强度和硬度指标逐渐下降,伸长率在保温30 min时间内变化不大;水冷要比雾冷得到的综合力学性能优越.试样厚度为4 mm时,合理的固溶处理工艺为:1050℃保温6 min,然后水淬处理.固溶处理后试样内部组织均匀、晶粒大小适中、铁素体含量少,力学性能明显改善,抗拉强度、屈服强度分别达到565 MPa和220 MPa,伸长率为64.5%,硬度为73.1 HRB;拉伸试样断口呈现明显的韧性断裂,韧性高于热轧态产品.     

新型第三代粉末高温合金FGH100L的显微组织与力学性能

采用喷射成形(SF)+热等静压(HIP)+等温锻造(IF)+热处理(HT)工艺制备第三代粉末高温合金FGH100L。研究固溶热处理温度和制备工艺对FGH100L合金的显微组织与力学性能的影响。结果表明,SF+HIP+IF态FGH100L合金显微组织对固溶温度的变化非常敏感,随固溶温度的升高(1110～1170℃),合金的晶粒尺寸长大,γ'强化相的尺寸先增加后减小,其硬度、室温/高温拉伸强度和塑性均呈先增大后减小的趋势。在固溶温度为1130℃时,FGH100L合金中3种尺寸的γ'相的数量平衡匹配较为合理,合金的显微组织特征最佳,合金的硬度和室温/高温拉伸性能均最高。且该温度下,FGH100L合金经SF、SF+HIP+HT和SF+HIP+IF+HT不同工艺处理后,晶粒尺寸先增大后减小;晶粒形貌发生了近球形-多边形-近球形的转变;SF+HIP+HT态合金晶粒尺寸增大,晶界弯曲程度较低。由于SF+HIP+IF+HT工艺使FGH100L合金发生再结晶,细化了晶粒,出现链状组织,形成弯曲晶界,合金具有更高的屈服强度;在SF+HIP+HT和SF+HIP+IF+HT工艺下合金的室温拉伸断口从沿晶脆性断裂转变为穿晶-沿晶混合断裂,高温拉伸断口为沿晶断裂。     

固溶+时效对节镍型高氮奥氏体不锈钢力学性能的影响

对热轧态节镍型高氮奥氏体不锈钢进行固溶及时效处理.采用显微硬度检测、室温拉伸、TEM等手段,系统分析固溶及时效处理对试验钢力学性能的影响.结果表明,随着时效温度的增加,试验钢的抗拉强度和屈服强度全部呈现先增加后降低的趋势,时效温度为750℃时,强度最高.试验钢的伸长率和收缩率随时效温度的上升而增大,当750℃时效5 h...