退火温度对S700MC强化效果的影响

采用退火试验,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计等设备,研究了不同退火温度对S700MC强化效果的影响。结果表明,退火处理能够显著影响碳化物形貌及变形区补充析出的细小铌和钛复合相的尺寸及分布。随着退火温度升高,碳化物及变形区补充析出的铌和钛复合相细化,弥散度提高,试样厚度方向上各检测位置的维氏硬度增大,强化效果显著;当退火温度升高至570 ℃时,碳化物及变形区补充析出的铌和钛复合相粗化,强化效果下降;而当退火温度为510 ℃ 时强化效果最佳。     

高Ti-Q550钢中Nb、Ti第二相的析出行为

 采用Thermo-Calc软件、热模拟及扫描电镜研究高Ti-Q550钢中微合金的析出规律。采用Thermo-Calc软件计算不同温度下Nb、Ti的析出规律,钛含量对钢中Nb、Ti析出规律及A3的影响。采用热模拟和扫描电镜研究钢中铌相的析出温度。计算结果表明,钛相的析出温度为1498℃,铌相析出温度为1251℃;随着钢中钛含量的增加,(Nb,Ti)C相析出温度和A3温度升高,但铌在钢中的固溶量降低;当钛的质量分数小于0. 08%时,Ti(N,C)相析出温度随钛含量增加而升高,但当钛的质量分数大于0. 08%时,相析出温度基本不变,钛在钢中的固溶量随钛含量增加而增加。     

铌钛复合微合金化对含磷冷轧结构钢板组织性能的影响

以低碳含磷钢为研究对象,通过分析不同卷取温度（600、650、700℃）时热轧态和冷轧退火态的显微组织、力学性能及退火再结晶动力学行为,对比研究了微铌（0．02％）处理和铌钛复合微合金化（0．02％Nb＋0．012％Ti）对钢的组织和性能的影响。研究结果表明,与微铌处理钢相比,铌钛复合微合金化钢在600℃卷取时析出物数量更多,在更高温度卷取时熟化速度更快,650℃卷取时即熟化到一定程度。低温（600℃）卷取时,铌钛复合微合金化钢的退火再结晶更难,800℃×30s连续退火可以保证完全再结晶。将温度继续升高至800℃以上,会导致强度下降,在一定程度上影响板卷之间的性能稳定性。     

S460ML钢中铌和钛的应变诱导析出行为

为了研究S460ML钢中铌、钛的应变诱导析出行为,在变形温度为900~1 000℃、应变速率为0.1~5.0 s~(-1)、变形量为10%~50%和弛豫时间为0~15 min条件下利用热模拟试验机进行了应变诱导析出试验,通过物理化学相分析方法对不同试验条件下铌、钛的析出量进行了分析,并通过透射电镜对铌、钛析出相的形态及尺寸进行了表征。结果表明,随着弛豫时间的增加和变形温度的降低,铌、钛应变诱导析出率增加;增大变形量不仅可以使应变诱导析出发生的时间提前,还可以提高铌、钛应变诱导析出的总量;降低应变速率也可以使应变诱导析出提前发生,但对铌、钛应变诱导析出的总量影响不大;随着变形量增加、弛豫时间延长、温度降低,析出相的平均尺寸减小。     

Nb、Ti碳氮化物在超纯铁素体不锈钢铸坯中的析出规律

采用光学显微镜和扫描电镜研究了超纯铁素体不锈钢铸坯在不同加热温度和保温时间下Nb、Ti碳氮化物的析出规律.结果表明,当加热温度相同时,随着保温时间延长,连铸凝固过程中析出的初始大尺寸(2～7μm)铌钛析出物数量逐渐减少,即初始铌钛析出物逐步回溶至钢中;随加热温度从1000℃升高至1100℃,初始铌钛析出物呈长大趋势,从...     

镁对GH3625合金一次碳化物析出的影响

 GH3625合金中碳的质量分数约为0.05%,由于含有较高的铌、钼和铬元素,合金中会形成 MC型、M₆C型和M₂₃C₆型碳化物,在冶炼凝固过程中由于选分结晶的原因,易产生碳化物偏聚问题。因为碳化物回溶温度偏高,在其可锻温度区间内很难消除,所以会导致合金棒材中存在碳化物条带状聚集的问题,对其服役性能影响较大。利用Thermal-calc热力学软件计算分析了GH3625合金平衡析出相及一次碳化物的析出规律,利用金相显微镜、扫描电镜等研究了镁对GH3625合金一次碳化物形貌、尺寸及分布的影响。结果表明,GH3625合金的基体为单一的奥氏体相,MC型碳化物作为一种高温析出相,直接从液相析出,其富含铌元素,其次还有少量的钛、钼等元素。而随着凝固温度的降低,铌质量分数逐渐升高;未加镁时,GH3625合金在二次枝晶间析出了大量长条状的一次碳化物,其平均直径和面积较大;加入质量分数为0.014%的镁后,镁通过改变碳化物相与基体相的比界面能关系,不仅有效地改善了合金枝晶间和晶界碳化物的分布及形貌,还减小了一次碳化物的尺寸;当镁质量分数增加到0.037%时,一次碳化物分布更加均匀弥散,此时镁细化、球化碳化物的效果最好;同时,试验合金在水冷和空冷的条件下,由于冷却速率比炉冷时更大,一次碳化物析出尺寸也相对更细小。     

微钛处理对含磷钢薄钢板组织和性能的影响

以低碳含磷钢为研究对象,通过分析不同卷取温度时(分别为600、650和700 ℃)热轧态和冷轧退火态的显微组织和力学性能以及退火再结晶动力学行为,研究了微钛(0.015%)处理对钢的组织和性能的影响.研究结果表明,热轧卷取温度对低碳含磷钢的显微组织和力学性能影响很小,但微钛处理后,低碳含磷钢的再结晶动力学受到延迟,特别当卷取温度为600 ℃时,不但热轧态和冷轧退火态的强度提高,而且力学性能对卷取温度和退火温度的敏感性增加;随着卷取温度的降低,热轧态和冷轧退火态的强度提高,且冷轧退火态强度随着退火温度升高而降低的幅度增加.微钛处理对含磷钢组织和性能的影响与钛析出相的粗化行为有关.     

热处理对TA15钛合金中厚板材组织及力学性能的影响

研究了退火温度在750—1010℃范围内对TA15钛合金中厚板材显微组织和力学性能的影响。结果表明,在750～950℃两相区退火时,随着退火温度的升高,等轴化程度提高,初生α相含量从约70％降至约30％;次生α相逐步析出并长大,900℃开始,次生α相开始粗化,950℃时,次生α相粗化明显。室温强度则随退火温度的升高先降低后升高再降低,在880℃时抗拉强度和屈服强度同时达到最大峰值,而室温塑性总体上波动较小,与强度呈相反规律变化。与两相区退火相比,β退火后由于组织中存在粗大魏氏体以及晶界α相而使强度和塑性同时急剧下降。在整个退火温度范围（750～1010℃）内,屈服强度对于退火温度的变化更敏感,其波动幅度比抗拉强度更大。     

搅拌摩擦加工超细晶2024铝合金热稳定性研究

采用搅拌摩擦加工技术(friction stir processing,FSP)成功制备出平均晶粒尺寸为600 nm的超细晶2024铝合金,观察和测量了超细晶材料不同温度退火后的显微组织及室温力学性能,对超细晶材料的热稳定性进行研究,研究发现:当温度为150~200℃时,超细晶铝合金呈现退火强化现象,力学性能较退火前略有提高;当温度为250~350℃时,晶粒及析出相长大导致细晶强化及第二相强化作用减弱,超细晶材料的热稳定性较差。随着温度的升高,超细晶铝合金的晶粒和析出相逐渐粗化,呈现明显的软化现象。当温度为400℃时,细晶铝合金的晶粒尺寸已经超过2μm,受到高温固溶强化效应作用,材料的抗拉强度比350℃加热试样的抗拉强度提高了54 MPa。结果表明:退火温度为200℃时,超细晶材料的热稳定性最佳,超细晶材料的平均晶粒尺寸为0.807μm,硬度为HV110.7,抗拉强度为359 MPa。     

含Nb、V、Ti钢连铸坯中碳、氮化物的析出及钢的高温塑性

在１０－３ｓ－１应变速率下对含铌、含铌钛和含铌钒钛钢连铸坯试样的高温塑性进行了测定。高温下拉伸试样中主要以ＴｉＮ的析出为主，在９００℃左右，铌的碳氮化物析出达到高峰，钒的析出温度低于钛、铌，在７００℃时仍有相当数量的钒析出。试样中主要有３类碳、氮化物析出：①高温下析出的块状ＴｉＮ；②９００℃附近析出的微细动态析出产物（此类析出物造成钢塑性的急剧降低）；③依附在ＴｉＮ颗粒上生成的复合析出物。含较多铌、钒的试样γ→α先共析转变延迟，其在第Ⅲ脆性温度区的脆化向低温侧延伸     

固溶处理对690镍基合金组织和力学性能的影响

研究了1050～1150℃固溶处理对20 kg真空感应炉熔炼的690镍基合金(%:0.020C、29.93Cr、9.82Fe、0.19Al、0.25 Ti、0.023Nb、0.012Mo、0.004 2N)1.0mm冷轧板的组织和力学性能的影响。结果表明,当固溶温度从1050℃提高至1100℃,平均晶粒尺寸呈线性增长,从12μm提高到29μm,超过1100℃时晶粒尺寸快速增长,1150℃时平均晶粒尺寸达58μm;1090℃以上固溶处理时,合金中富铬碳化物完全溶解;690镍基合金主要强化机制为细晶强化,随固溶温度升高,合金室温抗拉和屈服强度分别从780 MPa和400 MPa降至662.5 MPa和250MPa,伸长率由40%提高至51.75%。     

Nb-Ti微合金高强度钢1.5mm冷轧板退火组织和第二相析出行为

用透射电镜实验研究了(%):0.08C-1.0Mn-Nb+Ti<0.10微合金高强度钢经53%冷变形1.5 mm板650℃和680℃退火的组织和第二相析出行为。结果表明,试验钢中的第二相为(Ti,Nb)(C,N)复合析出相,第二相粒子尺寸一般为20~30 nm,随退火温度提高,第二相粒子的数量增加。由于退火过程第二相析出强化和第二相粒子抑制晶粒长大,使钢中晶粒细小,该钢650℃退火组织具有较高强度(屈服强度≥480 MPa)。     

冷却工艺对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响

摘要：通过热模拟实验,研究了冷却工艺参数对Ti微合金化高强钢组织和硬度的影响。结果表明：当终冷温度为700℃时,随着冷却速度的增大,铁素体和珠光体组织得到了显著细化,实验钢硬度增加;随着终冷温度的降低,多边形铁素体晶粒尺寸呈减小趋势,铁素体和珠光体含量逐渐降低,珠光体片层间距逐渐减小,贝氏体含量增加,相变强化和细晶强化共同作用使得实验钢的硬度逐渐增加;钢中存在少量粗大的TiN和Ti4C2S2粒子,冷却速度由5℃/s增大到30℃/s,TiC粒子的析出数量明显增加,平均尺寸由8.1nm减小到6.7nm;终冷温度由700℃降到600℃,第二相粒子TiC的析出数量逐渐减少,平均析出粒子尺寸由6.7nm减小到5.9nm。研究结果为Ti微合金化高强钢控制冷却工艺的制定奠定了理论基础。     

Effect of Isothermal Annealing on Nano Ti-Carbides Precipitation

Transmission electron microscopy was used to investigate the effect of isothermal holding temperature and time on the nano Ti-precipitates.A holding temperature was varied systematically from 400℃ to 1200℃.The isothermal holding was continued for 30s,300s and 900s,respectively.Nano carbides of (Ti,Nb)C were precipitated significantly at 900℃.The size of carbides was approximately 10nm at 30s holding and increased to 20～30nm at 900s holding.Isothermal holding at 1000℃ showed the increased amount of carbides larger than 100nm.At 800℃,nano (Ti,Nb)C was not observed at 30s and it was examined at 300s.The size of nano (Ti,Nb)C was smaller than that of 900℃.As the isothermal temperature decreased to 700 ℃,the nano (Ti,Nb)C was only seen at 900s holding and the size of carbides was smaller than 10nm.Nano (Ti,Nb)C was disappeared at isothermal holding below 600℃.The kinetics of nano (Ti,Nb)C precipitation were studied as a function of isothermal holding temperature and time,respectively,using the precipitate growth equations.     

加热温度对钛铌微合金钢中未溶颗粒形貌和成分的影响

 采用SEM、TEM及EDS分析技术，研究了含钛、铌等多种微合金元素的高强钢中碳氮化物的溶解行为。结果表明：保温30 min，加热温度低于1 200 ℃时，钢中未溶颗粒主要是球形和椭球形；加热温度为1 250 ℃时，未溶颗粒以圆角的长形及方形为主。上述颗粒均为含铌和钛的复合碳氮化物。随加热温度的升高，球形、椭球形颗粒减少，长形及方形颗粒增多。圆角的长形及方形颗粒中Ti/Nb原子比显著高于球形和椭球形颗粒。加热温度为1 250 ℃时，长形及方形颗粒中的Ti/Nb原子比约为97/3。     

回火温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织及硬度的影响

摘要：利用OM、SEM、TEM、EBSD和维氏硬度计等手段研究了回火温度对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响，探讨了 (Ti,V,Mo)C在不同回火温度下的析出规律及其对硬度的作用机制。结果表明，在450～600℃回火时，随着回火温度的升高，硬度呈直线上升趋势，在600℃回火时硬度具有最大值450HV。随着回火温度的升高，试验钢马氏体板条块宽度由7.3μm增大至9.9μm，600℃回火时析出相粒子的平均尺寸为5nm，10nm以下的(Ti,V,Mo)C粒子可高达90%，理论计算沉淀强化增量导致硬度上升90.7HV，远高于基体软化造成的硬度损失，因而析出强化是影响Ti-V-Mo复合微合金钢硬度的主要因素。在600～650℃回火，大小角度晶界分布比例基本相同，马氏体板条块的平均尺寸变化不大，但是析出相的平均尺寸由5nm提高到5.6nm，尺寸小于5nm的(Ti,V,Mo)C粒子所占比例逐渐下降，导致硬度下降。     

退火温度对441铁素体不锈钢组织性能的影响

 为探索超纯铁素体不锈钢热轧板材在退火过程中组织和力学性能的演变,对441进行了900~1 050 ℃的退火试验,利用OM、SEM和TEM表征了441在退火过程中显微组织的变化规律,并通过拉伸试验和冲击试验研究了退火温度对力学性能的影响。结果表明,随着退火温度升高,轧制组织发生再结晶,且晶粒逐渐长大。退火后441热轧板材中存在3种析出相,初生(Ti,Nb)(C,N)、二次Nb(C,N)和Laves相。Laves相仅在900~950 ℃退火样品中大量析出,尺寸约为几百纳米。441的屈服强度随着退火温度的升高先减小再增大,抗拉强度逐渐降低,而伸长率逐渐升高。形变强化对材料的屈服强度具有最大贡献,固溶强化次之,析出强化最小。冲击试验结果显示,1 000 ℃退火后441具有最低的韧脆转变温度,第二相与晶粒长大对材料韧性均有显著的不良影响。     

Surface hardening of nickel alloys by means of plasma nitriding

Surface hardening of Ni alloys by plasma nitriding was investigated by using tentative Ni binary alloys contained nitride forming elements such as Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Mn, Fe, Al, or Si at the nitriding temperature from 673 to 1073 K. Surface hardness was different depending on the types of alloying elements, their contents, and their nitriding temperatures. Higher hardness than HV500 was obtained in Ti, V, Nb, and Cr containing alloys at 823 to 873 K, but other alloys showed lower surface hardness than HV400. The elements Ti, V, Nb, and Cr were the effective alloying elements for the surface hardening of nitrided Ni alloys. From transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis, the nitrided layer was composed of fine precipitate particles in the matrix of the nitrided layer. At the lower nitriding temperature, these particles were metastable fine particles or Ginier-Preston (GP) zone having coherency with the matrix, and these fine particles induced large microstrain in the matrix. However, at the higher nitriding temperature, equilibrium nitride particles were precipitated and coherency with the matrix was decreased. Therefore, the hardening of Ni alloys by plasma nitriding was due to the microstrain induced in the nitrided layer by the precipitation of metastable particles or GP.     

回火温度对中碳合金钢4Cr5MoSiV1Nb组织和性能的影响

 为了优化合金性能，研究了回火温度对中碳合金钢4Cr5MoSiV1Nb组织和性能的影响。试验结果表明，4Cr5MoSiV1Nb合金钢的二次硬化温度区间为300～550 ℃，峰值出现在550 ℃，此时硬度值为56.3HRC，同时伴有冲击韧性的显著降低，冲击韧性降低的原因是合金钢回火时含铬铬的细短棒状合金渗碳体在晶界析出，可以推测减少淬火合金钢中铬的偏析将会减少晶界析出，提高冲击韧性。微量铌的加入形成了（V，Nb）C强化相颗粒。合金在250～350 ℃回火综合性能最佳，可以达到冲击韧性15 J/cm2、硬度55HRC以上。