热处理对Fe-5Cr-1.4B合金组织和性能的影响

研究了不同热处理工艺对Fe-Cr-B合金显微组织和性能的影响.试验结果表明:Fe-Cr-B合金的凝固组织主要由Fe2B、M7(C,B)3(M=Fe,Cr)、α-Fe及γ-Fe组成,共晶组织呈网状分布.经过淬火处理后,呈网状结构的硼化物发生断裂,基体转变为马氏体,并伴有二次碳硼化物M23(C,B)6析出.当淬火加热温度超过1 050℃,二次碳硼化物析出相的数量减少,宏观硬度和显微硬度随温度的升高而增加,在1 050℃时,达到最大值,超过1 050℃时,硬度略有下降.经过回火处理后,马氏体发生回火软化,基体中继续析出细小二次碳硼化物,硬度相对淬火态下略有下降,并随着回火温度的升高,下降趋势增加,在500℃回火时冲击韧度达到最高值,为7.35 J/cm2.     

不同工艺下马氏体不锈钢组织演变及其对表面光洁度和耐蚀性的影响

通过金相、SEM和TEM观察,表面粗糙度测试和电化学实验方法,对经过不同温度淬火和回火的国产Cr13型马氏体不锈钢的微观组织演变及其对材料硬度,表面光洁度和耐蚀性能的影响进行了分析研究.结果表明,马氏体是基体中的主要相,当回火温度为650℃时,铁素体变成基体中的主要相,随着回火温度的提高,不锈钢基体组织发生了由回火马氏体到回火索氏体的演变.回火后,材料的硬度降低,当回火温度达到650℃,材料硬度降至22 HRC,其表面光洁度大幅度降低.同时,回火材料的耐点蚀性能低于淬火态材料,且随着回火温度的提高,马氏体不锈钢的点蚀电位降低,并在500℃时达到最差.     

不同工艺下马氏体不锈钢组织演变及其对表面光洁度和耐蚀性的影响（英文）

通过金相、SEM和TEM观察,表面粗糙度测试和电化学实验方法,对经过不同温度淬火和回火的国产Cr13型马氏体不锈钢的微观组织演变及其对材料硬度,表面光洁度和耐蚀性能的影响进行了分析研究。结果表明,马氏体是基体中的主要相,当回火温度为650℃时,铁素体变成基体中的主要相,随着回火温度的提高,不锈钢基体组织发生了由回火马氏体到回火索氏体的演变。回火后,材料的硬度降低,当回火温度达到650℃,材料硬度降至22 HRC,其表面光洁度大幅度降低。同时,回火材料的耐点蚀性能低于淬火态材料,且随着回火温度的提高,马氏体不锈钢的点蚀电位降低,并在500℃时达到最差。     

热处理对1Cr12Ni2W1MoV不锈钢组织与力学性能的影响

对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢设计了6组热处理工艺,热处理后对试样进行组织性能分析,研究了热处理温度对1Cr12Ni2W1MoV马氏体不锈钢组织和力学性能的影响。结果表明:1Cr12Ni2W1MoV不锈钢淬火后的组织主要为板条马氏体+残余奥氏体+少量铁素体,回火后的组织主要为板条回火马氏体+残余奥氏体。随着淬火温度的增加,1Cr12Ni2W1MoV的马氏体组织板条束也在加大。在淬火温度一定时,随回火温度的升高,1Cr12Ni2W1MoV不锈钢回火马氏体呈逐渐分解趋势,硬度降低,冲击韧性先升后降,抗拉强度略微下降。综合试验结果,得出一组1Cr12Ni2W1MoV不锈钢推荐的热处理工艺:1050℃淬火,640℃回火。     

热处理对1Cr13Cu3Mo组织与性能的影响

采用整体熔炼法在1Cr13低碳马氏体不锈钢中添加3％Cu和1％Mo制备试样,试样经锻后退火及不同的热处理后,测试其抗菌性、硬度,并进行显微组织观察.结果表明:铜和钼的加入能显著提高不锈钢的硬度;1Cr13Cu3Mo的硬度随淬火温度升高先增大后减小;回火后,随回火温度的升高,硬度和抗菌率均呈先增大后减小的趋势;1Cr13Cu3Mo经1100℃×20 min,淬火+450℃×2h,回火后,综合性能最好.     

热处理对新型13Cr4Ni低温耐腐蚀不锈钢性能的影响

制备了一种新型13Cr4Ni马氏体不锈钢并研究了热处理对其硬度和耐腐蚀性的影响.不同的热处理工艺试验比较显示,材料达到低硬度和高耐腐蚀性要求的最佳热处理工艺为780℃×6 h退火 1040℃×1 h空冷淬火 675℃×7 h一次回火 605 ℃×5 h二次回火处理.微观结构分析表明,热处理后试验钢的组织为典型的回火马氏体,马氏体晶内有细小弥散的碳化物析出,逆转变奥氏体以膜状形态分布于晶界.在2%NaCl溶液中Tafel极化曲线测试结果显示,试验钢的耐腐蚀性明显优于410不锈钢.     

1Cr13Ni马氏体不锈钢钎焊热循环中的组织和硬度分析

针对1Cr13Ni马氏体不锈钢材料在钎焊热循环中由于相变引起的变形问题,研究了钎焊热循环中1Cr13Ni不锈钢的组织及硬度变化情况,从组织变化角度解释出热循环中产生变形的原因。结果表明,在钎焊热循环中,1Cr13Ni不锈钢在400~800℃没有发生相变和组织转变,平均硬度值趋于稳定;当钎焊温度高于800℃时,α相转变为γ相,淬火后γ相转变为板条状马氏体,硬度提高;回火后组织发生了回火软化,硬度有所下降。     

回火温度对30 Cr13 Nb0.1铸造马氏体不锈钢组织和性能的影响

熔炼了含0.117%Nb(质量分数)的30Cr13Nb0.1马氏体不锈钢。对钢锭进行了1 100℃保温2 h均匀化退火、1 020℃保温30 min水淬及分别在250、350和450℃回火2 h。随后采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等检测了钢的显微组织、硬度、冲击韧性及断口形貌。结果表明:经相同工艺淬火、不同温度回火的钢中碳化物均沿晶界析出,且随着回火温度的升高,碳化物析出量增多,其形态从点状、细链状转变为长链状和条片状,硬度先降低后升高,冲击韧性先升高后降低。此外,腐蚀电位和点蚀电位测量结果表明:450℃回火的钢耐腐蚀性能最差,350℃回火的钢耐蚀性能最好。     

硅对耐蚀塑料模具钢力学性能的影响

利用硬度、冲击和拉伸试验机对两种试验钢4Cr13Si和4Cr13进行了力学性能测试,分析了硅元素对试验钢在不同热处理温度下的硬度、韧性和强度的影响。研究表明,含硅的4Cr13Si钢的高温回火硬度高于4Cr13钢,而且4Cr13Si钢在650℃的硬度仍可达到35HRC左右。由于钢中添加大量的硅元素推迟了马氏体的分解,4Cr13Si钢的冲击韧性不及4Cr13钢,尤其在高于530℃的高温回火后二者冲击值差别明显。试验钢的拉伸和屈服强度随回火温度的提高先升高后降低,含硅的4Cr13Si钢在试验温度范围内拉伸强度和屈服强度均高于4Cr13钢。     

热处理中高铬钢激光熔凝层的组织转变

采用激光熔凝处理方法对高铬钢进行表面强化,然后在300～650℃区间回火处理,利用SEM、XRD和TEM等手段分析热处理对激光熔凝层组织的影响.结果表明,高铬钢激光熔凝处理后,得到的奥氏体组织中合金元素固溶度较高且晶粒细小,具有较高的回火稳定性.激光熔凝层450℃回火后硬度开始升高,560℃时达到最大值(672 HV0.2),回火温度高达650℃时硬度迅速降低.450℃回火后细小M23C6碳化物优先从过饱和奥氏体中析出,同时少量马氏体的生成使熔凝层硬度略有增加.560 ℃回火后由于M,C,和M23C6碳化物的析出、大量高硬度马氏体的生成以及位错强化的共同作用使硬度达到峰值,同时,马氏体组织中有少量的M,C渗碳体析出.650℃回火后基体完全转变为铁索体,析出大量层片状M3C渗碳体,硬度显著降低.     

AC-HVAF喷涂Ni60/WC复合涂层组织及性能研究

利用活性燃烧高速燃气(AC-HAVF)喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了Ni60/WC复合涂层,研究了其微观组织及耐磨耐蚀性能.结果表明:涂层主要由Fe-Ni固溶体以及Cr0.19Fe0.7Ni0.11,WC,M6C(Ni2W4C或Fe3W3C),Cr26C3,CrB2等相组成;涂层与基体结合很好,涂层的孔隙率约为2.5%;WC,M6C,Cr26G3,CrB2等硬质相弥散分布于涂层中,部分区域硬质相达到了200～800 nm;涂层硬度分布不均匀,平均硬度为685HV;涂层具有优异的耐磨耐蚀性,其磨损体积是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/8.8,平均腐蚀速度是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/2;涂层的磨损机理以疲劳磨损为主,弥散分布的硬质相是涂层硬度以及耐磨性提高的主要因素.     

降碳增氮对马氏体不锈钢淬火组织和性能的影响

采用激光扫描共聚焦显微镜、扫描电镜、硬度计、X射线衍射仪和盐雾试验机,研究了不同温度(950、1000、1050、1100℃)下30Cr13和30Cr14N钢在马弗炉中空淬后,氮含量对30Cr13钢显微组织、碳化物、硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,淬火温度相同,30Cr14N钢比30Cr13钢硬度高、碳化物少和耐蚀性能好。氮不仅影响马氏体不锈钢的显微组织及硬度,还能通过降碳增氮,避免因碳化物过多的析出而引起的晶间腐蚀,而FeNiN的析出不会像Cr₂₃C₆析出造成显著的晶间腐蚀。因此,降碳增氮是改善马氏体不锈钢组织和性能的一种有效途径。     

1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为，利用扫描电镜(SEM)跟踪观察了试样表面的空蚀形貌，测量了静态和空蚀条件下的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)，分析了腐蚀和氢对空蚀损伤的影响,结果表明：在0．1mol／LHCl溶液中，加工硬化能力高的1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能优于水轮机常规用材0Cr13Ni5Mo；当盐酸浓度增大为0．5mol／L时，阳极溶解和氢的共同作用促进1Cr18Mn14N不锈钢表面裂纹的形核和失稳扩展，裂纹扩展、连接引起材料大量脱落，使1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能大大劣化，反而不如0Cr13Ni5Mo不锈钢．     

离子渗氮对2Cr13不锈钢磨损及冲蚀行为的影响

对2Crl3不锈钢在530℃进行了5h离子渗氮;采用自行设计的旋转冲蚀磨损装置研究了经离子渗氮的2Crl3不锈钢在液-固两相介质中的冲蚀行为;通过球-盘磨损试验研究了离子渗氮对2Crl3钢耐磨性能的影响;测定了试样表面的显微硬度和冲蚀失重,并用扫描电镜观察分析了冲蚀和磨损后试样表面的形貌。结果表明,离子渗氮可显著提高2Crl3不锈钢的表面硬度和耐磨性,但由于氮化铬在渗氮层中的析出,损耗了铬,从而显著降低钢的耐冲蚀性能。     

1Cr18Mn14N双相不锈钢在腐蚀介质中的抗空蚀性能

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了1Cr18Mn14N双相不锈钢在3%NaCl和05 mol/L HCl溶液中的空蚀行为.结果表明：在3%NaCl溶液中，低硬度的Cr18Mn14N双相不锈钢的抗空蚀性能优于高硬度的水轮机常规用材0Cr13Ni5Mo.1Cr18Mn14N双相不锈钢的空蚀破坏首先在铁素体相发生，铁素体相的失效方式为脆性失效，而奥氏体相是延性失效.奥氏体相区由滑移和孪生引起的塑性变形耗散了空泡溃灭产生的冲击能量，从而提高1Cr18Mn14N双相不锈钢的抗空蚀性能.在05 mol/L HCl溶液中，1Cr18Mn14N的抗空蚀性能不如0Cr13Ni5Mo，结果与3%NaCl溶液中的正好相反，这是由于阳极溶解和氢共同作用的结果.     

不同掺杂Mo含量对CrMoN薄膜耐腐蚀性能的影响研究

利用多弧离子镀技术,在4Cr13不锈钢表面制备CrN薄膜,并掺杂不同含量的Mo原子,制备CrMoN复合薄膜。用XRD、附着力划痕仪、显微硬度计和电化学测量仪分别检测复合薄膜的相结构、结合力、硬度以及在3.5% NaCl溶液、1 mol?L-1 NaOH溶液和1 mol?L-1 H2SO4溶液中的电化学腐蚀性能。结果表明;CrMoN复合薄膜形成了以NaCl型面心立方CrN结构为基础的（Cr,Mo）N结构;当Mo含量达到31.08%时,在（311）、(111)方向上出现Mo2N的衍射峰,此时薄膜出现了CrN、(Cr,Mo)N和Mo2N相结构并存的情况。当Mo的原子百分比为7.09% 时,结合力最大为57N,显微硬度达到最大值2962.3 HV;当Mo含量为14.26%时,在H2SO4溶液和NaOH溶液中耐蚀性能最好;当Mo含量为5.15%时,在NaCl溶液中耐蚀性能最好。复合薄膜腐蚀机理主要是局部腐蚀中的小孔腐蚀,缝隙腐蚀和电偶腐蚀也会发生。     

氮对马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo组织和性能的影响

采用热膨胀仪、光学显微镜以及CM12型透射电子显微镜研究了添加0.04%N(质量分数)对00Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢相变以及正火和回火后不锈钢组织变化的影响;通过拉伸、冲击实验和阳极极化曲线测定研究了N对正火和回火后马氏体不锈钢力学性能以及点蚀点位的影响。结果表明:1050℃正火后,N全部固溶于马氏体基体中,有效提高了实验钢的强度,同时降低了韧性;550℃以上回火后,在马氏体板条内部以及板条之间形成逆变奥氏体,有效提高了马氏体不锈钢的塑性和韧性;N抑制逆变奥氏体的形成,从而抑制了不锈钢在回火过程中的软化;同时,回火过程中,Cr2N在马氏体板条界面及内部大量析出,造成不锈钢韧性和点蚀点位下降。采用传统的正火+Ac1温度以上回火热处理工艺不利于含N马氏体不锈钢获得良好综合性能。     

清水和含沙水中20SiMn和0Cr13Ni5Mo钢的空蚀行为

利用超声振荡空蚀实验机对两种主要的水轮机用金属材料进行了清水和含水水条件下的空蚀行为研究,结果表明,高硬度的0Cr13Ni5Mo不锈钢抗清水和含水沙水的空蚀性能均显著高于低硬度的20SiMn低合金钢,在清水空蚀中0Cr13Ni5Mo不锈钢均匀脱落,而20SiMn低合金钢不均匀脱落,表面出明显的空蚀坑,空蚀和沙子冲蚀磨损的联合作用使得两种材料在含沙水中的空蚀失重显著高于水空蚀,0Cr13Ni5Mo不锈钢在含沙水中的空蚀育期显著缩短。     

温度对Cr13不锈钢CO2腐蚀行为的影响

模拟高温高压腐蚀环境,通过扫描电镜和能谱分析,研究不同温度下的Cr13不锈钢的耐CO2腐蚀性能。结果表明,随着温度升高,Cr13不锈钢CO2腐蚀速率在150℃达到最大以后下降;温度的变化也导致表面腐蚀产物成分和结构的变化,影响腐蚀产物对金属基体的保护效果。     

1Cr13不锈钢硼-碳复合渗工艺及其性能

对1Cr13马氏体不锈钢进行950 ℃预渗碳6 h复合不同渗硼工艺处理,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及配套能谱分析仪(EDS)、显微维氏硬度计、XRD、电化学工作站等研究了复合渗工艺以及最终热处理对硼碳复合渗层组织和性能的影响。结果表明,1Cr13钢最佳硼碳复合渗工艺为950 ℃固体渗碳6 h复合950 ℃固体粉末渗硼6 h,在此工艺下,渗硼层硬度高达1436 HV0.1,交界层硬度为924 HV0.1,预渗碳层硬度为630~910 HV0.1,基体心部硬度为560～590.7 HV0.1,复合渗层硬度梯度整体较为平缓。EDS检测得出交界层Cr元素含量最高,其质量分数为13.49%。XRD物相检测得出渗硼层中主要是硬度高且脆性较小的Fe₂B相,存在少量FeB和CrB相。复合渗试样与原样的腐蚀电极电位相比提升了0.104 V,硼碳复合渗工艺提高了1Cr13不锈钢的耐腐蚀性能。