服役态Super304H过热器钢管显微组织及力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等对某超超临界机组服役40 000 h后Super304H过热器钢管不同区域的显微组织和力学性能进行了分析。结果表明,服役40 000 h后Super304H钢管外壁出现异常长大的奥氏体晶粒,TEM测试表明外壁M₂₃C₆颗粒的粗化明显,且大量M₂₃C₆颗粒沿晶界连续分布,而MX相和富Cu相长大不明显;异常长大的晶粒导致服役态Super304H钢管外壁粗晶区的室温抗拉强度和冲击性能较供货态下降了21.9%和50%,粗晶区冲击试样断口沿晶断裂特征明显,其脆性显著增加,对Super304H钢管的服役安全性构成威胁,应加强监督消除因外壁奥氏体晶粒异常长大而带来的爆管等安全隐患。     

Super304H耐热钢时效过程中的奥氏体晶粒长大及力学性能

对经过预变形和短时固溶处理得到的不同晶粒度Super304H管材进行750℃×129 h高温时效处理,以模拟Super304H钢管长时服役过程的奥氏体晶粒长大。采用OM、EBSD、TEM等测试手段表征了奥氏体晶粒晶界特征,探讨了时效过程中奥氏体晶粒长大机制;通过室温及高温拉伸测试研究了时效后不同奥氏体晶粒尺寸对Super304H钢力学性能的影响。结果表明,经预变形和短时固溶后,Super304H耐热钢管试样主要织构为<111>//RD(Rolling direction),时效过程中该取向的奥氏体晶粒以吞噬其他高畸变晶粒为代价进一步生长;经高温时效后,Super304H钢管试样室温、高温拉伸性能随着晶粒尺寸的增大均呈下降趋势,伸长率随晶粒尺寸增大下降明显。伸长率可作为服役态Super304H耐热钢管金属监督的重点指标。     

时效粗、细晶Super304H钢的第二相析出行为及力学性能

采用预变形后固溶处理的方法制备了粗晶Super304H钢试样，对比研究了粗、细晶Super304H钢试样在700℃时效过程中的第二相析出行为及力学性能。结果表明：时效过程中，细小MX相与富Cu相颗粒主要分布于奥氏体晶内，奥氏体晶粒尺寸对其析出行为影响不大。粗晶Super304H钢中的M₂₃C₆相颗粒择优沿奥氏体晶界析出，长大速率大，时效1200 h后，呈连续网络状分布。随着时效时间的延长，粗、细晶Super304H钢试样的室温及高温拉伸强度先上升后下降，最终趋于稳定，断后伸长率单调下降。时效态粗晶Super304H钢试样的室温、高温拉伸力学性能，尤其是塑性，均明显小于时效态细晶Super304H钢试样。     

T92/Super304H异种钢焊接接头的组织结构和力学性能

采用钨极氩弧焊(GTAW)技术,采用ERNiCr-3和ERNiCrMo-3两种镍基焊丝实施T92/Super304H异种钢焊接,并对接头的显微组织结构及力学性能进行测试分析。结果表明:T92侧热影响区(HAZ)中粗晶区析出大量的第二相颗粒,细晶区则为细小的索氏体组织;Super304H侧HAZ奥氏体晶粒长大,晶界析出明显;ERNiCr-3焊接的焊缝组织呈胞状结构,晶粒粗大;ERNiCrMo-3焊接的焊缝组织呈柱状晶组织特征。ERNiCrMo-3焊接的接头强度、塑性及硬度较大,拉伸断裂位于Super304H母材;而ERNiCr-3焊接的接头强度、硬度较低,但冲击韧性较高,拉伸断裂位于焊缝。     

超超临界机组用Super304H钢焊接接头的组织和性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等手段,通过拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度试验,研究超超临界机组用Super304H奥氏体耐热钢焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明:Super304H钢焊接接头的组织均为γ+析出相,热影响区的晶粒尺寸有明显的长大,焊缝组织是典型的胞状树枝晶,枝晶界上的析出相主要为Nb(C,N)。Super304H钢焊接接头具有较高的强度和良好的塑韧性,但接头的组织形态对韧性有重要影响,粗大的柱状晶是焊缝韧性降低的重要原因,熔合区因Nb(C,N)析出强化硬度较高。     

650 ℃时效Super 304H耐热钢的显微结构与高温拉伸性能

研究了650 ℃不同时间时效Super 304H钢的显微组织及高温拉伸力学性能特征,探讨其高温拉伸断裂机制.结果表明:高温时效Super 304H钢中析出ε富铜相、Nb(C,N)和M7C3等析出相颗粒.时效初期,M7C3相优先在晶界析出,Super 304H高温强度显著提高,但塑性快速下降.在时效300 ～500 h时,由于M7C3相逐渐粗化,其高温强度及塑性下降较快.继续时效导致细小ε富铜相和Nb(C,N)相在奥氏体晶内持续析出、弥散分布,其高温强度及塑性逐渐稳定.时效态Super 304H钢高温拉伸断裂呈剪切断特征.采用应力三轴度理论解释了650 ℃时效Super 304H钢的高温拉伸变形行为及拉伸断裂机制.     

长时服役超超临界机组Super304H钢组织与性能

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜和能谱仪、万能材料试验机研究了服役42000 h后超超临界机组用Super304H钢的微观组织与拉伸性能。结果表明:经高温服役后Super304H钢在奥氏体基体晶界处和晶粒内部形成大量析出相,包括M_(23)C_6、MX和富铜相。受热力学驱动和生长动力学特性影响,Super304H钢高温服役过程中形成的析出相表现出不同的形态、尺寸和分布特征。高温服役后的Super304H钢具有较高的强度,但塑性下降。     

Super304H奥氏体耐热钢服役36891 h后的组织与性能

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、X-射线衍射仪、拉伸试验机和电化学工作站等研究了服役36891 h的Super304H过热器管的组织及性能变化。结果表明,服役36891 h管的强度仍满足GB/T 5310-2008的规定,伸长率略低于标准。服役管基体组织为奥氏体和孪晶组织,晶粒粗大,晶界大量析出呈链状分布M23C6。经DL-EPR分析,服役36891 h管的晶间腐蚀敏感性较供货态新管显著升高。     

摩擦转速对Super304H/T92摩擦焊焊接接头性能的影响

利用连续驱动摩擦焊技术焊接Super304H/T92异种钢钢管,焊接接头具有良好的显微组织和力学性能。考察了摩擦转速对焊接接头的显微组织和力学性能的影响,随着摩擦转速增加,焊接接头晶粒尺寸没有明显变化,热影响区碳化物析出相的数量略微增加,显微硬度增大,冲击韧性逐渐降低;摩擦转速对拉伸断裂位置和拉伸强度没有影响。     

Cr18Ni9Cu3NbN奥氏体不锈钢的性能研究

利用金相、XRD和SEM分析试样的组织结构和断口形貌.研究新型奥氏体不锈钢Cr18Ni9Cu3NbN的冲击、持久强度、室温拉伸和高温短时拉伸性能.结果表明:该钢的室温、高温短时拉伸性能与Super304H钢相当,高温持久强度极限优于Super304H钢.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Ab-initio calculation of enthalpies of formation of intermetallic compounds and enthalpies of mixing of solid solutions

A large number of ab-initio calculations of energies of formation of intermetallic compounds have been performed in the last 15 years. The currently used methods are listed. The paper presents a review of the aluminium based compounds which have been studied. Comparisons of calculated and experimental enthalpies of formation are provided for aluminim-3d and-4d transition metal alloys at equiatomic composition. The modelling of the enthalpies of mixing of solid solutions based on a given lattice is described.     

Features of formation of the structure in production of blanks of disks of heat-resistant nickel alloys

Conclusions To provide a high level of mechanical properties in wrought blanks of cast ÉP741NP and ÉP962 alloys it is necessary to form controlled structures. A necklace-type structure formed in homogenizing isostatic treatment, subsequent thermomechanical working including alternation of the operations of deformation in the (+)-area and recrystallization anneals, and final heat treatment is preferable. The temperature conditions of all stages of thermomechanical working are strictly controlled, especially the final operation of deformation and heating for hardening. To eliminate hardening cracks and distortions it is necessary to use molten salts at t=600°C as quenchants. The use of multiple production operations makes it possible to significantly reduce the structural inhomogeneity related to inhertance of the original dendritic structure. However, the structure of the final semifinished product is nevertheless characterized by a difference in occurrence of the processes of polygonization and recrystallization between the former dendritic cells and the interdendritic spaces in deformation and heat treatment.To obtain structurally homogeneous blanks for gas turbine engine parts it is necessary to use basically new methods of remelting such as vacuum double electrode remelting and electron beam remelting with an intermediate vessel.Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 12, pp. 25–29, December, 1991.