冷冲模钢深冷处理时的相变

本文主要通过 X 射线衍射实验,研究冷冲模钢(Cr12、Cr12MoV)深冷处理时的相变.研究指出,深冷处理不仅使残余奥氏体转变为马氏理体,还使碳从马氏体和残余奥氏体中脱溶,以碳化物形式析出.深冷处理提高了钢的硬度和耐磨性,从而提高了模具的使用寿命.     

二次碳化物的析出和转变对15Cr-1Mo-1.5V高铬铸铁硬化行为的影响

为了揭示高铬耐磨铸铁硬化的微观机制，提高其使用性能，采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射研究15Cr—1Mo—1．5V高铬铸铁中二次碳化物的析出和转变对其亚临界处理硬化行为的影响。研究结果表明，在833K进行亚临界处理时，出现两个硬化峰。残余奥氏体发生马氏体转变和二次碳化物(Fe，Cr)23C6的析出是第一个硬化峰形成的原因；MoC、(Cr，V)2C的析出导致材料的硬化则引起了第二个硬化峰形成。随后发生了(Fe，Cr)23C6向M3C型碳化物的原位转变，导致珠光体基体的形成，从而使材料硬度降低。     

Cr12轧辊深冷处理工艺的实验研究

采用正交试验方法研究了Cr12轧辊深冷处理工艺.分析了不同工艺参数对轧辊硬度和耐磨性的影响.使用电子扫描显微镜(SEM)观察材料显微组织;使用X射线衍射仪(XRD)分析材料的晶格尺寸和残留奥氏体的含量.实验结果表明:深冷处理促使残留奥氏体向马氏体转变,并在马氏体的基体上析出碳化物颗粒,这是Cr12轧辊硬度和耐磨性提高的主要原因.     

700℃高温短时时效对ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB铁素体耐热钢显微组织的影响

为了了解ZG12Cr9Mo1Co1NiVNbNB铁素体耐热钢在高温使用过程中的组织演化规律,本文采用透射电子显微镜和能谱仪等先进手段研究了高温时效对该钢组织的影响。研究结果表明：在700℃时效100h后,该钢的基体组织主要由马氏体板条,大量位错和析出相组成;析出相主要是Fe(Cr, Mo)23C6、VC、Fe2Mo型Laves相;大尺寸的Fe(Cr, Mo)23C6型碳化物主要分布于马氏体板条界和原奥氏体晶界,细小的VC型碳氮化物主要分布于基体, 且析出相的数量增加;在高温时效过程中,Fe(Cr, Mo)23C6的尺寸增大。VC颗粒尺寸变化不大,热稳定性比Fe(Cr, Mo)23C6好。     

高铬铸铁的正火组织与性能研究

研究正火温度对新型高铬铸铁组织、硬度(HRC)及冲击韧性的影响。实验结果表明高铬铸铁在800~950℃正火时,其组织由珠光体+少量铁素体+网状共晶碳化物组成;在1 000~1 050℃正火时,碳化物溶解析出,珠光体球化,得到铁素体基体上分布的粒状碳化物+共晶碳化物+少量珠光体,硬度略有降低;在1 100~1 150℃正火时,共晶碳化物溶解得更多,冷却过程中奥氏体中析出弥散碳化物,冷却后得到马氏体(过饱和铁素体)基体上弥散碳化物+共晶碳化物,硬度明显升高,并在1 150℃时硬度达到最大值,在800~1 150℃正火加热温度范围内,冲击韧性在4.2~4.7 Jcm2之间波动,总体变化不大。     

1Cr11MoV马氏体不锈钢的锻造工艺

讨论1Cr11MoV马氏体不锈钢锻件的坯料准备,加热,加热温度,终锻温度及锻后冷却,退火等工艺问题.     

淬火温度对4Cr4Mo4WV2Co4组织和抗热疲劳性能的影响

研究了淬火温度对4Cr4W4MoV2Co4组织和抗热疲劳性能的影响.实验结果表明,淬火后钢的组织为马氏体、残余奥氏体和碳化物,硬度随着淬火温度的升高呈现先上升后下降的趋势,抗热疲劳性能受到晶粒尺寸、残余奥氏体含量及碳化物尺寸的综合影响,当淬火温度是1000℃时,抗热疲劳性能最好.     

5Cr15MoV马氏体不锈钢冷轧工艺研究

5Cr15MoV马氏体不锈钢宽带材(>1 200mm)的冷轧目前在国内尚属空白,研究其冷轧及轧后热处理工艺对产品结构优化及拓宽市场有着极其重要的意义.该钢种热轧态为马氏体组织,边部碳化物析出不均,具有硬度高、塑性差的特点,冷轧前对材料进行均值化热处理,改善了组织形态,可以有效地防止边裂;经过试制,在森吉米尔廿辊轧机上采用小张力、小压下且轧制速度在100m/min以下的轧制方式,能够顺利完成冷轧;轧后冷连续退火,板温控制在700～750℃,卷取采用小张力,避免出现180°以上折弯,以免发生断带的危险.     

Fe—Mn—Al合金的显微组织与性能研究

研究了含碳量分别为0.38%,0.68%的两种Fe-Mn-Al合金在三种热处理状态下的显微组织与拉伸性能。结果表明,含碳量、有序相的体积分量以及析出相的尺寸和分布是影响该合金室温拉伸性能的主要因素。淬火状态下,两合金均由奥氏体和铁素体两相组成,其中铁素体的分量分别为35%,5%.经550℃时效4小时后,在两合金的奥氏体内弥散析出细小的L′1_2型有序相,两合金均具有良好的综合机械性能。而经650℃时效后,含碳量为0.38%的Fe-Mn-Al合金在奥氏体内析出块状β-Mn相以及在奥氏体-铁素体界面处析出颗粒状的M_(23)C_6碳化物,导致室温塑性显著降低。电子衍射分析证明,淬火和时效状态下,Fe-Mn-Al合金中的铁素体具有DO_3型有序结构。     

P对一种新型Ni-Fe基铸造高温合金组织和性能的影响

研究了P元素添加对一种700℃先进超超临界电站汽轮机气缸和阀体用新型Ni-Fe基铸造高温合金组织特征和力学性能的影响。结果表明:P元素的添加使合金枝晶组织粗化且合金元素偏析程度增大。经标准热处理后,合金的主要析出相为γ'相、M C型碳化物、M_(23)C_6型碳化物和Ti(C,N)型碳氮化物。P元素添加对析出相类型无明显影响,却增加晶界M_(23)C_6型碳化物的形核率并减小其尺寸。合金的拉伸强度随P元素的加入无明显变化,然而,700℃/400MPa条件下的持久寿命和塑性明显降低。合金力学性能的变化被归因于枝晶粗化和偏析程度增加引起的晶界和枝晶间强度降低。     

Cr5支撑辊材料过冷奥氏体连续冷却组织转变特征

采用热模拟试验机测试Cr5系支撑辊材料的热膨胀曲线,绘制支撑辊下限成分Cr5L和上限成分Cr5U试样的过冷奥氏体连续冷却组织转变(CCT)曲线,研究材料的组织转变特征和硬度变化规律。结果表明：与Cr5L试样相比,Cr5U试样具有更低的马氏体形成起始温度(M_s)和结束温度(M_f),分别为279,153℃;上限成分提高了钢的淬透性,马氏体(M)转变临界冷却速度由Cr5L试样的1.00℃/s下降到0.50℃/s。Cr5L和Cr5U试样过冷奥氏体(A’)连续冷却均发生珠光体(P)、贝氏体(B)和M转变,且P和B转变“C”曲线发生分离,具有双“C”曲线特征;Cr5L和Cr5U试样B转变分别形成B_下(B₁)和B_粒(B₂),且Cr5U试样M组织中含质量分数约6%的软韧相残余奥氏体(A_r),故以大于B临界冷却速度冷却的Cr5U试样维度硬度值小于Cr5L试样。     

节镍奥氏体不锈钢Cr18Mn6Ni4N的组织及性能

为节约镍资源,研究了不同成分17.8~19.1%Cr,3.93~6.05%Mn,3.58~4.62%Ni,0.32~0.42%N节镍型奥氏体不锈钢固溶后的力学性能和耐蚀性能,以期获得可替代304不锈钢的新钢种。结果表明:Cr18.4Mn5.98Ni4.62N0.42不锈钢的力学性能和耐蚀性能与304不锈钢相当。分析了该成分不锈钢时效处理后的组织演变规律、冷变形过程中奥氏体稳定性及形变诱发马氏体相变过程。结果表明:800℃是Cr2N相析出的鼻尖温度,随着时效时间的增加,析出相首先以颗粒状形貌沿晶界析出,而后以胞状析出方式向晶内生长。冷轧压下率18.5%时尚未发现形变诱发马氏体组织,随着变形量增大,片层状ε'马氏体含量先增加后减少至消失,而板条状α'马氏体含量逐渐增多,相对磁导率增加,但其奥氏体稳定性远高于304不锈钢。可见,Cr18.4Mn5.98Ni4.62N0.42不锈钢可替代304不锈钢。     

奥氏体不锈钢低温离子渗碳

为避免奥氏体不锈钢在渗碳过程中析出铬的碳化物而降低其原有的耐蚀性能,开发了低温离子渗碳处理技术。利用低温离子渗碳技术对AISI 316L、AISI 321和AISI304三种不同类型的奥氏体不锈钢进行了渗碳处理,并对不锈钢渗碳层组织和性能进行了研究。结果表明,渗碳温度、渗碳时间和基体材料成分对渗碳层的组织和性能都有重要的影响。渗碳温度在400~550℃时,AISI 316L和AISI 321不锈钢可以获得无碳化物析出的具有单一γc相结构的渗碳层;XRD分析结果证实了550℃是AISI 321和AISI 316L奥氏体不锈钢的临界渗碳温度,500℃是AISI 304不锈钢的临界渗碳温度,在此温度以上渗碳时,渗碳层有铬的碳化合物析出;含有Mo或Ti的奥氏体不锈钢(AISI 316L,AI-SI 321)和不含Mo或Ti的不锈钢(AISI 304)相比,在400~500℃渗碳时可以获得较好的渗碳层。     

Fe-9.7Cr-2.65Mn-xC-0.22V-2W-0.1Ta-1.5Si-yN马氏体耐热钢相图计算

利用Thermo-Calc软件和相关数据库对Fe-9.7Cr-2.65Mn-xC-0.22V-2W-0.1Ta-1.5Si-yN马氏体耐热钢随N含量变化的相分数进行计算。结果发现,当保持x+y=0.24wt.%时,随着N的质量分数从0.015增加到0.10wt.%时,相图没有发生实质性的变化;但对室温组织和碳化物Cr23C6、TaC和VN的析出产生了显著的影响,从而改变了Fe-9.7Cr-2.65Mn-xC-0.22V-2W-0.1Ta-1.5Si-yN马氏体耐热钢奥氏体化后的析出序列。当N含量升高到0.085wt.%时,出现了新相Cr2N。XRD及萃取实验结果与计算相符。这些计算结果可为Fe-9.7Cr-2.65Mn-xC-0.22V-2W-0.1Ta-1.5Si-yN马氏体耐热钢的成分设计、热处理工艺设计和显微组织观察等提供依据。     

600℃长期时效对ZG1Cr10MoWVNbN耐热钢组织的影响

由于ZG1Cr10Mo WVNb N耐热钢在长期高温环境下工作,其长期高温时效性能将变得非常重要。采用600℃下保温17 000 h的长期时效热处理工艺,并对时效前后碳化物显微组织性能变化及析出物对力学性能的影响进行了研究。结果表明,600℃长期时效后,马氏体板条变宽、板条间的界面变得模糊;时效前后,ZG1Cr10Mo WVNb N钢的力学性能有不同程度的下降,其中塑性指标和冲击功下降较大;时效后,在马氏体板条内析出的Nb C碳化物颗粒尺寸仍保持细小,是主要的高温强化相,使钢保持良好的高温性能,可减少合金高温性能的衰退,析出相M23C6碳化物,明显长大,导致马氏体组织出现劣化,强度降低。     

17-4PH不锈钢时效析出相的形成过程

对17-4PH(0Cr17Ni4Cu4Nb)马氏体不锈钢进行了3种不同条件下的时效处理。利用透射电子显微镜(TEM)技术详细分析了17-4PH不锈钢时效处理后析出相的形成过程。实验结果表明,时效条件为442℃,8h空冷时,在马氏体内部析出弥散的、尺寸小于10nm的ε-Cu、Nb6C(N)5和Nb2C(N)型亚稳相颗粒;时效条件为465℃,4h空冷时,析出尺寸为10～15nmε-Cu和稳定的NbC(N)相;时效条件为480℃,1h空冷时,析出尺寸为20～25mm的ε-Cu+NbC(N)相,且析出相NbC(N)与马氏体为共格析出,取向关系为NbC[001]//α-Fe[001]。     

微合金化稀土对结构钢相变及组织的影响

本文论述了稀土固溶的概念及稀土在钢中的存在形式。研究了稀土对几种低碳、中碳、高碳结构钢的临界点、CCT曲线和显微组织的影响。试验表明,稀土使钢的A_(cl)、A_(r1)、A_(c3)、A_(r3)、M_(s)、M_f、B_s点温度有所降低;稀土不改变CCT曲线的形状,但使其向右下方移动;在相同的冷却速度下,添加稀土元素和无稀土元素的钢比较,先共析铁素体量减少,珠光体量增加,并细化了珠光体及马氏体组织。     

Fe-Cr-Ni系相图计算

相图是研究成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,是制定各种热加工工艺的依据,也是描述平衡凝固过程的有效工具。在钢铁材料中,Fe-Cr-Ni是一个非常重要的合金体系。奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和双相不锈钢均以Fe-Cr-Ni系富铁角为其基础成分。采用热力学软件Thermo-Calc计算了Fe-Cr-Ni三元系在500～1700℃的等温截面和Fe-C-12.5Cr-4.5Ni-0.5Si-0.6Mn（wt.%）系垂直截面。分析了Fe-Cr-Ni三元系等温截面和ZG0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢在相图中的相关系.     

Cr5Mo异质接头时效过程中碳化物相结构转变

Cr5Mo钢异质焊接接头在时效过程中碳化物相的转变机制的研究．系统分析了时效温度、时效时间对碳化物转变规律的影响,对不同时效状态的Cr5Mo焊接接头碳化物精细结构作了较全面的研究,为合理使用Cr5Mo焊接管线及其接头的安全运行提供了理论依据．结果表明熔合区碳化物相结构转变遵循Cementite→M7C3→M23C6→M6C的规律;在熔合区析出的碳化物与奥氏体存在共格关系．     

奥氏体不锈钢离子渗氮层相结构与性能研究

对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行离子渗氮处理,研究不同渗氮条件下渗氮层的相结构与性能。结果表明:1Cr18Ni9Ti不锈钢离子渗氮时,钢中Cr与氮反应仅形成CrN,而非Cr2N;伴随CrN的形成,渗层原奥氏体转变为马氏体。经V(N2)∶V(H2)为1∶9及1∶3气氛氮化,渗氮层韧性很高;当气氛V(N2)∶V(H2)达3∶1时,形成大量γ′、ε相,渗层韧性剧减;气氛V(N2)∶V(H2)为1∶3时,耐磨性最佳。