H13钢热疲劳后碳化物形态和组分的变化

采用薄膜电子衍射和萃取复型方法研究了压铸模具用钢H13钢经热疲劳后的碳化物形态和组分变化.结果表明,H13钢在热疲劳过程中表层硬度发生循环软化,循环软化主要与富铬的M23C6碳化物粒子的粗化和位错密度的降低有关.H13钢中富Cr的球状的M23C6碳化物在热疲劳过程中的成分变化是影响材料表层热疲劳循环软化的一个重要因素.球状的M23C6碳化物在热疲劳过程中,Cr和Mo等合金元素的含量在增加,而V的含量相对减少.     

5Cr15MoV钢球化退火等温及缓冷中碳化物行为变化

用扫描电镜观察热轧态5Cr15MoV钢在球化退火等温及缓冷过程中碳化物行为,并以经典扩散理论为基础对缓冷中易粗化碳化物类型进行分析。结果表明,5Cr15MoV钢球化退火显微组织变化可分为等温及缓冷两个阶段,等温阶段完成细薄渗碳体片层的析出及溶断过程,缓慢冷却阶段则完成球状碳化物颗粒的成核、聚集及长大过程;TEM选区电子衍射分析表明,5Cr15MoV钢中易粗化的碳化物为M23C6,细小弥散的碳化物为MC。碳化物颗粒粗化动力学的计算结果也表明富Cr的M23C6在缓冷中更易粗化,与实验结果一致。     

含铌H13钢热疲劳过程中的显微结构变化

对添加微量铌与不含铌的4Cr5MoSiV1钢(即H13钢)热疲劳性能进行了测试。结果表明,添加微量铌提高了4Cr5MoSiV1钢的热疲劳抗力。在热疲劳循环过程中,富铬碳化物M23C6粒子明显粗化。添加微量铌的4Cr5MoSiV1钢由于富铬碳化物的粗化受到抑止,且位错密度下降较慢,使得热疲劳裂纹的扩展相对缓慢,因而材料的热疲劳抗力提高。     

服役T91钢中碳化物的萃取工艺与演变规律

通过电解萃取的方法获取了不同服役时间T91钢中的碳化物粒子,利用SEM、XRD、EDS对萃取碳化物的物相、含量、形态及成分进行了分析,讨论了T91钢中碳化物随服役时间的演变规律.研究结果表明,T91钢中碳化物主要有两种:M23C6和MC,其中M23C6占绝大多数.随着服役时间延长,碳化物会发生如下变化:尺寸上,M23C6逐渐沿晶界粗化,MC则相对稳定,运行105296 h后仍未见粗化和增多；形态上,初始的棒状碳化物逐渐开始球化；成分上,Mo、Cr、V由基体逐渐向M23C6中扩散迁移,使得碳化物中Mo、Cr、V增加,Fe含量减少.     

一种铸造镍基高温合金在热处理过程中的相析出行为和拉伸性能（英文）

研究一种铸造镍基合金(IN617B合金)在固溶处理和长期时效处理过程中的相析出行为和拉伸性能。在铸态的组织中,Ti(C,N)、M6C和M23C6为主要析出相,而经过固溶处理后,除少量Ti(C,N)残余外,绝大部分碳化物固溶到基体中。在700°C长期时效过程中,合金中相的析出行为主要包括3个方面:(1)晶界处M23C6碳化物的形貌由膜状转变成颗粒状,同时由于界面能的降低和元素向晶界的扩散,颗粒碳化物逐渐粗化;(2)晶内棒状M23C6碳化物具有择优生长方向[110],并与基体γ之间存在共格关系;(3)γ?颗粒可以通过限制碳化物形成元素的扩散来阻碍晶内M23C6碳化物粗化。在时效5000 h后,合金的抗拉强度明显增加,而合金的塑性明显下降。该合金具有稳定的显微组织,从而保证其在长期时效过程中具有优异的拉伸性能。     

二次硬化合金钢中多组元强化相M2C碳化物的粗化动力学研究

高Co—Ni超高强度合金钢在482℃等温回火处理，首先析出渗碳体，回火30min后，针状合金碳化物M2C以共格方式从基体α—Fe中析出．回火时间延长到10h以上，M2C仍与基体间保持良好的共格关系，该共格关系会随过时效而失去．高分辨电镜观察表明，M2C的尺寸r和回火时间t接近r^2αt关系，明显偏离扩散控制的三次方关系的经典LSW粗化理论，对相近的合金钢材料有关M2C析出动力学实验数据进行分析得到相似的结论．这不仅和第二相碳化物的形态有关，还与多组元扩散的体系相关，表明经典理论不完全适合多组分的碳化物粗化行为从经典扩散理论出发，考虑针状沉淀相多元扩散问题，得到的针状相粒子粗化方程与实验结果吻合.     

H13钢退火态中的碳化物分析

H13热作模具钢在850℃保温2 h后,以25℃/h速度缓慢冷却至室温。用SEM观察合金组织经球化退火处理后的形态变化,用EDS、XRD、TEM和萃取分离方法对H13钢退火态中碳化物进行了定性和定量分析。结果表明,经850℃球化退火处理后,合金中原有的马氏体组织和珠光体组织基本转化成球状碳化物,主要碳化物类型有4种:MC、M6C、M7C3、M23C6,而且不同类型的碳化物所含的主要合金元素不同,MC中的主要合金元素为V,M7C3和M23C6中的主要合金元素为Cr,M6C中的主要合金元素为Mo和Cr。     

Cr含量对高碳中合金工模具钢组织与性能的影响

对两种不同Cr含量的高碳中合金工模具钢的组织与性能进行研究.结果表明,两种钢820 ℃退火时均存在M23C6、M6C和MC三种碳化物.Cr含量较高的钢中M23C6碳化物的相对数量较高,碳化物较细.奥氏体化过程中,由于Cr含量低的钢中存在大块M6C碳化物,造成淬火未溶碳化物尺寸偏大.Cr含量较高的钢中M23C6碳化物大量溶解,提高了基体中合金元素的固溶量,在200～300 ℃回火硬度保持在59～60 HRC,具有良好的抗回火性.     

2.25Cr-1Mo钢回火过程中碳化物析出顺序的研究

采用化学相分析的方法研究了2．25Cr-1Mo钢粒状贝氏体组织在回火过程中碳化物的变化和析出顺序。结果表明，当回火参数为18140～22000时，试验钢中析出合金碳化物的类型为M2(CN)，M6C，M4C3，Cr9C3以及M23C6；合金碳化物的析出顺序为M2(CN)→M6C→M7C3，Cr7C3→M23C6，而且这些合金碳化物的变化过程是一系列重迭的阶段。     

新型热模具钢CH95在上海交大研制成功

高速精锻机生产效率高，而模具寿命相对较短，严重制约了该机高生产率的发挥。近日，上海交通大学研制出一种新型的热作模具钢CH95，可满足精锻机对模具使用的要求，延长模具使用寿命。该钢在与热作模具钢H11进行对比试验中表明，CH95钢含有Cr、Mn、V等强碳化物形成元素，主要以M23C6、W2C等碳化物形式的存在，具有优异的热稳定性、冷热疲劳性能和高温力学性能。新型热模具钢CH95在上海交大研制成功     

热疲劳对B/M复相H13钢组织及力学性能的影响

为提高其热疲劳性能,对H13钢进行了贝氏体-马氏体(B/M)复相热处理,使其得到了由回火索氏体和贝氏体组成的复相组织。利用OM、SEM、TEM、洛氏硬度计、万能拉伸试验机等设备研究了热疲劳对B/M复相H13钢微观组织、碳化物及力学性能的影响。结果表明:较传统H13钢硬度随疲劳次数增加而迅速降低的现象,B/M复相H13钢的硬度随疲劳次数的增加呈先下降后上升再下降的趋势。拉伸试验表明,较传统H13钢,B/M复相H13钢的强塑性配合更加优异,且在热疲劳后,其断面收缩率反而有所增大。通过显微组织观察发现力学性能变化的主要原因是B/M复相H13钢在热疲劳过程中存在贝氏体板条合并及碳化物析出并长大粗化的行为。     

合金白口铸铁的热疲劳行为与碳化物的作用

利用自制的自约束型热疲劳试验机、光学显微镜及电子扫描显微镜研究了碳化物类型不同的４种合金白口铸铁的热疲劳行为。结果表明：具有Ｍ７Ｃ３型碳化物的１８Ｃｒ２Ｗ及１５Ｃｒ３Ｍｏ合金铸铁的热疲劳抗力最高，而具有Ｍ６Ｃ型碳化物的２５Ｗ４Ｃｒ及具有Ｍ３Ｃ型碳化物的３Ｃｒ合金铸铁的热疲劳抗力均较低；碳化物是热疲劳裂纹扩展的主要通道，热疲劳裂纹长大通过主裂纹与其前沿碳化物中形成的微裂纹之间“桥接”方式进行，热疲劳断口主要为解理断口。     

长期高温时效F12耐热合金钢中碳化物形态和组分变化

热电厂中质材为X20CrMoV12.1耐热合金钢主蒸汽管线在550℃高温条件下长期服役，材料的性能和组织结构发生明显变化，研究结果表明：材料在常温条件下表现为脆性，但没有出现一般耐热钢常见的软化现象；显微组织也发生显著退化，出现明显的蠕变特征；晶界和晶内碳化和严重粗化或球化，经电子衍射和X射线能谱分析，碳化和基本上都是M23C6。分布在晶界、亚晶界和晶内的M23C6碳化物的形态和组分存在一定差异，这可能与碳化物粗化过程相关。晶内有细小弥散的富钒碳化物MC在长期高温时效过程中沉淀，是材料保持硬度的重要原因。     

Microstructures and Hardness of 8CrWMoV Steel with Multiple Types of Ultra Fine Carbides

The structure and hardness of 8CrWMoV steel with multiple types of ultra fine carbides are studied after annealing, quenching and tempering in this paper. The results show that multiple types of carbides M3C, M7C3, M23C6, M6C and MC were observed in the annealed steel. Nucleation and coalescence of new carbides, partial dissolution of original carbides in 7 phase region during annealing at 800-840℃, result in ultra-fine carbides. Average size of the carbides is 0.33～0.34μm in the steel annealed at 800～840℃. Because M3C and M23C6 dissolve easily in austenite, the high hardness HRC63～65 can be obtained by quenching at 840～860℃. Un-dissolved carbides M6C and MC (VC) can effectively prevent the coarsening of austenitic grain, and conduce to obtain very fine martensite. The retained austenite can be easy to decompose during tempering at low and middle temperature due to the precipitation of multiple types of carbides and the good tempering-resistance of the steel is obtained. The microstructure and property of the steel after heat treatment can be accurately explained by calculating based on phase equilibrium thermodynamic.     

Ni-Cr-W基高温合金二次M23C6析出行为

采用差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)系统研究了Ni-Cr-W基高温合金二次M23C6的析出行为。结果表明,合金中二次M23C6的析出温度范围为648～1147℃,当温度高于1160℃时M23C6发生固溶;初生M6C在1349℃发生分解;合金在1400℃时完全熔化。由于时效温度不同,合金中析出两种不同形貌的M23C6。在较低温度时(655～900℃)粗大片层状M23C6在晶界析出;在900℃以上M23C6的形貌由片层状转变为不连续颗粒状。降温速率对M23C6的析出形貌产生一定影响;同时,降温过程中晶界上不连续颗粒状M23C6的析出是导致弯曲晶界形成的主要原因。     

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。     

Mod.9Cr-1Mo钢中微量元素交互作用的热力学图解分析

从热力学出发,以图解的方式直观地揭示了Mod9Cr1Mo钢中氮、铝、钒和铌等微量元素之间的交互作用及其对强化相析出的影响规律。分析结果表明在高温服役过程中,钢中较低的铌、钒和铝含量与较高的N含量配合有助于增加VN相的弥散析出和抑制M23C6相的粗化速度,其结论与实际相符。     

HP40裂解炉管组织及裂纹产生原因分析

本文用SEM、EDS、XRD对开裂的HP40裂解炉管进行分析,发现多数裂纹均位于焊缝附近,且均沿枝晶间和晶界开裂的碳化物扩展.经EDS成分分析和XRD结构分析,这些开裂的碳化物为M23C6和富Nb、Si的碳化物.新炉管组织为奥氏体和枝晶间分布的M7C3及高Nb、Si的共晶碳化物.新旧炉管比较可知,开裂炉管的结构和形态在长时间高温下均发生了明显变化,即M7C3转变为M23C6且明显粗化,在晶界呈连续分布.这种脆而硬的碳化物在组织应力和热应力作用下碎裂成为潜在的裂纹源,它们加速了裂纹扩展进程,缩短了炉管的使用寿命.沿裂纹打开断口发现,整个断面被这两种碳化物所覆盖.这进一步证实了造成裂解炉管早期开裂的原因是这种沿晶界连续分布的粗大碳化物的存在.