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。     

Ti含量及时效工艺对00Cr12Ni9Mo4Cu合金组织和硬度的影响

通过金相观察、维氏硬度测试、X射线衍射仪分析,研究了Ti含量、冷加工变形、时效时间和温度对00Cr12Ni9Mo4Cu马氏体时效不锈钢组织和硬度的影响.结果表明,合金中每增加1%Ti含量,硬度值平均增加△HV为115,固溶强化、冷加工强化和时效析出强化是合金强化的主要原因,其中时效强化对硬度提高的贡献最大,低Ti合金450℃为最佳时效温度,中高Ti合金475℃为最佳时效温度.但是,过高的Ti含量会引起合金固溶处理后的残余奥氏体和高温δ铁素体数量增多.     

室温等径转角挤压对18Ni(C-250)马氏体时效钢微观组织和拉伸性能的影响

采用等径转角挤压（ECAP）工艺在室温下对18Ni（C-250）马氏体时效钢进行单道次冷变形.对比固溶处理试样480℃时效曲线、固溶+ECAP处理试样的460和480℃时效曲线发现,一道次ECAP变形及随后的时效处理能够使马氏体时效钢的峰值时效时间明显缩短,峰值强度提高约100 MPa.结构分析表明,ECAP态实验钢的马氏体板条宽度为100—200 nm,随后的时效过程对马氏体板条宽度影响不大,而ECAP工艺对棒状δ-Ni3Mo相析出尺寸有显著影响.统计结果表明,经4 h时效处理后.固溶+480℃时效态、固溶+ECAP+480℃,460℃时效态的δ-Ni₃Mo宽度（直径）分别为4.92,12.33和3.54 nm.此外,ECAP工艺还促使18Ni马氏体钢中δ-Ni3Mo相在时效后期加速分解,使强度迅速衰减.     

超高强度18Ni无钴马氏体时效钢的力学性能

研究了2000MPa级18Ni无钴马氏体时效钢的热处理对微观结构和力学性能的影响,并对无钴马氏体时效钢的强韧化机理进行了探讨.结果表明,固溶态18Ni无钴马氏体时效钢的硬度几乎不受固溶温度和固溶时间的影响;峰时效时屈服强度达到2000MPa以上,δ和KIc分别为9％,70Ma·m1/2,强度和韧性达到最佳配合.TEM观察表明,18Ni无钴马氏体时效钢通过在高密度位错基体中时效析出纳米尺度沉淀相Ni3（Mo,Ti）而实现强韧化,沉淀强化遵循Orowan位错绕过机制.     

NbC对FeMnSiCrNi合金组织与记忆性能的影响

配制了5种不同Nb，C含量的Fel4Mn5Si9Cr5Ni形状记忆合金，测量了不同温度和不同时间条件下固溶-时效处理的合金记忆性能，采用透射电镜和原子力显微镜观察了合金的显微组织。结果表明NbC的析出对合金的形状记忆性能有明显影响，经1200℃，10h固溶处理后的Fel4Mn5Si9Cr5Ni0．5Nb合金，经800℃，6h时效获得了最好的形状记忆性能，且优于无铌Fel4Mn5Si9Cr5M合金经热机械循环训练的记忆性能指标。显微观察表明经过高温固溶．中温时效处理后的该合金中NbC粒子在合金基体时效析出，有利于合金应力诱发细小马氏体核心的形成。     

固溶时效温度对Ti-6Al-4V-0.5Si合金组织性能的影响

分析了不同固溶时效温度对Ti-6Al-4V-0.5Si合金抗拉强度、伸长率及显微组织的影响。结果表明,固溶处理后Ti-6Al-4V-0.5Si合金中存在较多的六方α′和斜方α″两种马氏体相和亚稳定相。时效处理后,马氏体相和亚稳定相分解再结晶得到分散的α+β相。综合分析表明,固溶时效工艺为950℃×30min(水冷,WQ)+480℃×4h(空冷,AQ),合金的综合性能最好,此时合金的抗拉强度和伸长率分别为745.6MPa和8.3%,比铸态合金分别提高了24.8%和36.0%。     

含Nb、Y高温合金的组织与性能的研究

以高温合金Cr28Ni48为基础,通过添加铌和钇减少Ni元素的含量,以提高高温力学性能和降低成本。研究了时效温度、时效时间对含Nb、Y高温合金组织与性能的影响。将经1100℃固溶处理后的合金,分别在820、900、980℃时效处理24、48、72 h。对基体上析出的第二相利用扫描电镜进行金相组织观察和成分分析。结果表明:该高温合金在900℃时效48 h为最佳热处理工艺。     

半固态挤压铸造A356合金在热处理过程中的组织和性能演化

半固态挤压铸造的A356合金首先在540℃下进行固溶处理,随着固溶温度升高,Mg和Si原子逐渐溶解于基体中,并产生了固溶强化作用。抗拉强度、延伸率和硬度在固溶6 h达到峰值,之后合金力学性能随固溶时间延长而下降。在固溶处理之后合金在180℃下进行了不同时间的时效处理。随着时效时间延长,Mg₂Si相逐渐在基体中析出,析出相显著球化细化,尺寸约为2μm。经过对合金组织和力学性能的分析,半固态挤压铸造A356合金的最佳热处理制度为:540℃固溶6h,180℃时效4h。经过固溶和时效处理后的合金抗拉强度达到336 MPa,延伸率达到6.9%,硬度达到1240 MPa,相较于热处理前的性能提升了106.7%。     

半固态挤压铸造A356合金在热处理过程中的组织和性能演化（英文）

半固态挤压铸造的A356合金首先在540℃下进行固溶处理,随着固溶温度升高,Mg和Si原子逐渐溶解于基体中,并产生了固溶强化作用。抗拉强度、延伸率和硬度在固溶6 h达到峰值,之后合金力学性能随固溶时间延长而下降。在固溶处理之后合金在180℃下进行了不同时间的时效处理。随着时效时间延长,Mg2Si相逐渐在基体中析出,析出相显著球化细化,尺寸约为2μm。经过对合金组织和力学性能的分析,半固态挤压铸造A356合金的最佳热处理制度为:540℃固溶6h,180℃时效4h。经过固溶和时效处理后的合金抗拉强度达到336 MPa,延伸率达到6.9%,硬度达到1240 MPa,相较于热处理前的性能提升了106.7%。     

18Ni马氏体时效钢强化方法概述

18Ni马氏体时效钢是以无碳（或超低碳）铁镍马氏体为基体的,主要是经时效产生时效强化的高强度钢。本文简要概述了18Ni马氏体时效钢的发展过程,介绍了固溶强化、相变强化、时效强化、细晶强化、形变强化方法和发展趋势。     

马氏体时效钢的热处理工艺及应用

马氏体时效钢是一种超高强度钢,是通过时效过程中从过饱和固溶体(马氏体)中析出Co、Mo、Ti等合金元素的碳化物实现强韧化。马氏体时效钢在具有高强度的同时还具有良好的塑性、断裂韧度、焊接性、冷热加工性和耐应力腐蚀性能。马氏体时效钢的热处理工艺比较简单,主要为退火、时效及形变热处理。马氏体时效钢已在航空航天、海洋工程、原子能工业及结构件、工模具等领域得到了广泛应用。     

基于SLM工艺制备的C250马氏体时效钢的工艺优化及其组织

采用SLM工艺制备C250马氏体时效钢,并通过金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电镜(TEM)、密度测量仪等,探究SLM工艺参数对C250马氏体时效钢致密度与组织的影响,并对优化SLM工艺制备所得C250马氏体时效钢的形貌与显微组织进行分析。结果表明,当能量密度处于85～120 J/mm³时,试验钢致密度高于99.5%,组织致密无明显缺陷。当激光功率270 W、扫描速率700 mm/s、扫描间距0.11 mm、铺粉层厚0.03 mm时,致密度可达100%。最优SLM工艺下C250钢的主要相成分为马氏体,可达到97.13%,其内部晶粒极其细小,约为2.7μm,基体内部存在强化相和位错,对C250钢起强化作用。     

时效对Fe320／0．5％Cu合金堆焊层组织与性能的影响

采用等离子堆焊在Q235钢试样表面制备了含有0．5％Cu的铁基合金（Fe320）层。研究了500℃时效35h处理对等离子堆焊的含0．5％Cu的铁基合金层组织结构及性能的影响。结果表明,未经时效处理的堆焊层是由α-Fe、M7C3和M23C6等物相构成,具有亚共晶组织特征,低碳板条马氏体存在于堆焊层中。经500℃时效35h以后,ε-Cu相从基体马氏体中析出,并且富铬化合物的相对含量有所增加。时效导致的富铬化合物相的增加和ε-Cu相的析出是堆焊层耐磨性提高的原因。     

Role of nickel as an interlayer in dissimilar metal friction welding of maraging steel to low alloy steel

Continuous drive friction welding of dissimilar metals, maraging steel and low alloy steel was carried out. It was observed that the hardness, ductility and impact toughness of maraging steel are low due to the diffusion of elements such as carbon, manganese, silicon and phosphorus from low alloy steel to maraging steel. An attempt was made in this study to improve the properties by friction welding of maraging steel and low alloy steel with nickel as an interlayer. The hardness, tensile strength and impact toughness are observed to be improved, as nickel acted as diffusion barrier. The effect of post-weld heat treatments on microstructure and mechanical properties of dissimilar metal friction welds with and without interlayer was also studied. Maraging steel responded to solutionizing & aging and low alloy steel responded to quenching and tempering. The notch tensile strength and impact toughness in case of dissimilar metal weld with interlayer are observed to be more than that of the dissimilar metal weld without interlayer.     

金属基复合材料相界面区力学性能显微力学探针分析

雾化喷射沉积成型２０１４铝合金＋１５％ＳｉＣｐ和１８Ｎｉ马氏体时效钢＋１０％（Ａｌ２Ｏ３）ｐ金属基复合材料表现出加速时效行为。采用显微力学探针技术研究了复合材料的时效行为，发现在增强颗粒附近存在明显的弹性模量和硬度的梯度分布１，是热错配应力造成的位错密度分布引起的析出相梯度分布的结果。     

全浮动芯棒连轧管机孔型对钢种适应性的模拟研究

应用MSC.SuperForm有限元仿真软件,基于现场生产工艺,模拟了Φ140 mm全浮动芯棒连轧管机Φ195 mm孔型的钢管连轧过程,研究了连轧过程中C22和超级13Cr两种钢的金属流动、轧制力等规律性.结果表明：与C22相比较,超级13Cr更易产生宽展,金属横向流动倾向性更大,所以在高合金管轧制用孔型设计时,需特别注意金属过充倾向;超级13Cr的轧制力较C22增大60％以上,机架、轧辊的弹性变形量更大,在轧辊辊缝预调时,应加大超级13Cr的预压靠量,在孔型设计时,也需考虑其弹性变形量,以补偿高合金钢轧制时大轧制力引起的机架、轧辊的弹性变形量的影响.     

提高Cr-Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢超低温韧性的固溶处理工艺

研究了12Cr-10Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢在1000 ℃固溶处理+750 ℃重复低温固溶处理+不同温度时效处理后的显微组织、室温强度和低温冲击性能,并用XRD分析了不同固溶和时效工艺下的残留奥氏体/逆转变奥氏体含量,对比分析了不同固溶处理工艺下时效响应强度逆转变奥氏体的析出和时效强化规律。结果表明,Cr-Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢经1000 ℃固溶处理后再进行750 ℃低温固溶处理时以α′→γ剪切逆相变形成奥氏体,不仅遗传奥氏体的晶粒形态和尺寸,且形成的奥氏体内高密度缺陷增大马氏体相变抗力,同时显著降低逆转变奥氏体的形成温度,使750 ℃固溶处理两次时残留16.4%奥氏体,再经460 ℃峰时效形成了30%以上的残留奥氏体+逆转变奥氏体,液氮温度冲击吸收能量极高,达80 J以上,并且奥氏体的高缺陷密度遗传到马氏体内增强时效强化效应,因此显著改善低温冲击性能的同时并未明显降低抗拉和屈服强度。     

Effect of post-weld heat treatments on microstructure and mechanical properties of electron beam welded flow formed maraging steel weldment

Abstract

Seamless tubing of C-250 maraging steel manufactured by the flow forming technique was joined by the electron beam welding process. Various post-welding heat treatments were conducted to improve the overall mechanical properties of the welded tubing. For the 480°C/6 h/air cooling post-weld aging treated maraging steel, a significant increment of 11% reversion austenite was present in the weld metal. Only the tensile strength of this aging treated metal met the required specification while its percentage elongation reached only 50% of the specification, attaining only 35% of the strength of the parent metal. For the post-welded solution + aging treated maraging steel, only the yield strength met the specification. Moreover, a significant amount of reversion austenite pools was also present at the grain boundaries of the material located at the weld metal. Although the homogenisation treatment could improve the hardness of the weld metal, it failed to have the tensile strength of the steel met the specification.     

The Role of Texture in the Processes of Aging and Delayed Fracture of Maraging Steel

Processes of aging of maraging steel 03N18K3M3T from commercial heats are investigated. Dilatometric, x-ray diffraction, and fractographic studies and tests for corrosion strength and delayed fracture (DF) are described. It is shown that after quenching from 820°C and aging at 400°C a DF crack propagates in the studied steel over grain boundaries at a high speed, which causes brittle fracture. The corrosion rate of the steel after such a treatment is also high. X-ray diffraction analysis has shown the presence of a strong and virtually single-component texture in martensite, which is preserved after forging, prior high-temperature quenching, and base quenching from 820°C.