回火温度对高Si铁素体/马氏体耐热钢组织与力学性能的影响

对高Si含量铁素体/马氏体钢在550～800℃进行系列回火试验,利用相图计算、组织观察与萃取析出相XRD分析相结合的方法研究了回火温度对高Si含量铁素体/马氏体耐热钢组织与性能影响。结果表明,在550～800℃回火,高Si含量铁素体/马氏体钢析出相由M_(23)C_6和(NbV)(CN)组成;当回火温度低于750℃时,随回火温度升高M_(23)C_6在析出相中所占比例逐渐升高;而当回火温度超过750℃时,M_(23)C_6溶解,其在析出相中所占比例逐渐下降。在700～800℃回火,随着回火温度的升高,高Si含量铁素体/马氏体钢强度和硬度均降低。     

镍基高温合金长期时效处理中碳化物的析出行为

对长期时效处理后的Inconel 751合金析出的碳化物组织进行了观察,结果表明：合金在700℃时析出的碳化物类型为M_(23)C_6,在850℃时析出的碳化物类型为MC；在长期时效中,合金存在不同类型碳化物之间的转变,较低温度时向M_(23)C_6型碳化物转变,较高温度时向MC型碳化物转变。     

18Cr2Ni4WA钢粒状贝氏体和粒状组织于高温回火过程中碳化物的析出规律

本文研究了18Cr2Ni4WA钢粒状贝氏体和粒状组织在高温回火过程中碳化物的析出及转变规律。结果表明,在485～550℃M岛已明显分解,575～800℃BF和MF亚晶界处开始析出碳化物,A岛经二次高温回火转变为α+K。最初析出的碳化物为M_6C型,后随时间的延长发生转变,其转变规律为M_2C→M_(23)C_6→M_4C。     

热处理工艺对SUS420J2塑料模具钢耐蚀性的影响

通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电化学工作站,研究了淬火+回火处理后SUS420J2塑料模具钢的物相组成、微观形貌和耐蚀性。结果表明:SUS420J2塑料模具钢中M_(23)C_6的存在与淬火和回火温度密切相关,较低温度(980℃和1 030℃)淬火后试样中会有部分M_(23)C_6碳化物残留,而650℃高温回火后试样会析出大量尺寸细小的M_(23)C_6碳化物。当淬火温度为1 030℃时,300℃回火后试样中可见未溶微米级M_(23)C_6碳化物,500℃回火后试样中出现较多的M_(23)C_6碳化物(粒径小于0.1μm),650℃回火后试样中可见弥散分布的M_(23)C_6碳化物(粒径约0.5μm)。相较于500℃回火后试样,300℃和650℃回火后试样表面钝化膜对基体的保护性能更好,试样耐蚀性更好;300℃回火后试样的耐点蚀性能优于650℃回火后试样的,500℃回火后试样的耐点蚀性能较差,这主要与热处理过程中富Cr的M_(23)C_6碳化物的尺寸与存在形式有关。     

铁素体耐热不锈钢0.1C-18Cr-1Al-1Si铸造合金析出相研究

采用相图计算、透射电子显微镜分析等手段,研究了铁素体耐热不锈钢0.1C-18Cr-1Al-1Si铸造合金析出相种类、析出规律和形貌。结果表明:0.1C-18Cr-1Al-1Si在平衡状态下平衡相由铁素体相、α-Cr相、AlN相、M_7C_3相、M_(23)C_6相等组成;随着温度降低,M_(23)C_6相中C含量先升高后降低,Fe含量逐渐降低,Cr含量逐渐升高;M_(23)C_6相具有复杂面心结构,M_7C_3晶体结构为正交结构;AlN为密排六方结构,密排面为(0001),密排面的面间距d=0.476 nm。     

固溶处理对低镍耐热铸钢微观组织及主要元素分布的影响

借助热力学计算软件(Thermo-Calc)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及电子布氏硬度计(HBE-3000A)分别研究了1140℃固溶处理下保温不同时间对自行研制的低镍耐热铸钢组织和性能的影响。Thermo-Calc计算结果表明,降低Ni后的新钢种高温组织为奥氏体和铁素体双相组织;通过金相观察并辅助于Image Pro Plus统计软件表明,随着保温时间增加,双相组织中铁素体含量逐渐增多,且两相中存在富Cr区,并随保温时间增长,Cr-rich先在两相相界处(靠近奥氏体)聚集随后消失;当铁素体中的Mo含量达到0.40%(质量分数),基体中开始析出短杆状MC型碳化物(MoC);当试样在1140℃下保温40 min时,由于铁素体含量明显增加,分布更加均匀,且析出相的种类也由Nb_6C_5+M_(23)C_6增加为Nb_6C_5+M_(23)C_6+Mo C,其布氏硬度达到最高值。     

8Cr20Si2Ni马氏体汽阀钢的碳化物

研究了电炉工艺和电渣工艺生产的8Cr20SiZNi钢中碳化物类型、形貌、分布特征及其室温性能随温度的变化。在Philips CM12电子显微镜中观察到1050℃加热时晶内块状和粒状M_(23)C_6数量最多,尺寸最大,冷却时原奥氏体晶界块状M_(23)C_6之间还析出少量精细颗粒和薄片M_7C_3;随着加热温度的升高,块状M_(23)C_6数量减少,粒状M_(23)C_6 精细颗粒和薄片枝晶M_7C_3的数量增多,在高于1150℃加热和加热后的冷却过程中,枝晶薄片和精细颗粒M_7C_3聚集长大、增多。     

铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢中的第二相析出行为

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪等方法研究了铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经1050℃×1 h空冷正火后在不同温度回火的显微组织及第二相析出行为。结果表明:铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经不同温度回火后,显微组织由板条状回火马氏体和少量δ-铁素体组成,在较低温度(550℃)回火时,高密度纳米尺寸M_6C型碳化物均匀分布在马氏体板条内,随回火温度的升高,M_6C型碳化物长大成细长针状,同时在原奥氏体晶界、马氏体板条界及δ-铁素体周围析出M_(23)C_6型碳化物,继续升高回火温度至700℃,板条内不再有M_6C型碳化物析出,板条界上M_(23)C_6型碳化物颗粒逐渐长大。     

CrWMn钢中添加微量Mo对网状碳化物的影响

依靠相平衡热力学方法,基于Cr WMn钢容易出现网状碳化物的分析,研究了Cr WMn钢中添加微量Mo对避免沉淀析出网状碳化物的作用,并计算了加微量Mo的Cr WMn钢的热处理工艺及其硬度。结果表明:当Cr WMn钢中添加0.3%~0.4%Mo时,在奥氏体相区M_3C消失而M_(23)C_6增加,并因M_(23)C_6与M_6C相互转变,降低了碳化物优先在奥氏体晶界上沉淀析出的程度;降温至铁素体区后,M_(23)C_6也参与沉淀析出和聚集长大的竞争,减轻了在晶界集中的可能性。并且,使钢中碳化物分布更均匀细化。试验和应用表明,在同样的热加工和冷却条件下,含0.3%~0.4%Mo的Cr WMn钢能够避免或减轻碳化物网状,碳化物颗粒尺寸约0.5μm,850℃淬火加200℃回火后硬度为62~64 HRC,与合金设计预测相符。     

Inconel 617B焊接接头750℃时效组织演变及对性能影响

研究Inconel 617B焊接接头750℃时效前后的组织,探讨时效过程中组织演变对硬度、强度和韧性的影响。结果表明:时效后,Inconel 617B晶界析出块状M_(23)C_6相,晶内弥散析出细小的球形γ'相和针状M_(23)C_6。随时效时间延长,晶界M_(23)C_6长大并连接;晶内γ'相增多、长大,但仍十分细小;晶内M_(23)C_6逐渐长大为薄板状,同时不断析出新的、细小M_(23)C_6。焊缝区时效过程中晶界和晶内析出相的变化与母材区类似,只是M_(23)C_6析出相更多分布在枝晶间。Inconel 617B焊接接头750℃时效硬度和强度先升后降,时效早期γ'相和M_(23)C_6的析出使硬度和强度上升,后因γ'相和M_(23)C_6相不断析出和长大使硬度和强度呈现下降趋势。时效早期韧性的显著下降则与晶界析出的M_(23)C_6和晶内析出的γ'相有关。随时效时间延长,Inconel 617B焊接接头的硬度、强度和韧性下降趋缓。     

热处理工艺对DIEVAR热作模具钢组织与性能的影响

通过对DIEVAR热作模具钢分别在1020、1030和1050℃进行淬火,然后回火热处理,并利用热力学计算软件Thermo-Calc对其进行热力学计算,研究了热处理工艺对DIEVAR钢组织性能的影响。研究表明:在1020℃淬火处理下,碳化物主要为MC、M_(23)C_6和M_2C,模具钢硬度最低;在1030℃淬火处理下,碳化物主要为MC、M_(23)C_6和M2_C,模具钢硬度最高,为537. 23 HV0. 2,耐磨性最好,冲击性能较低;在1050℃淬火处理下,碳化物主要为MC、M_(23)C_6和M_6C,冲击性能最高,为11. 97 J,综合性能较好。     

Study of carbides in a 2.25Cr-lMo hot reheat steam pipe joint after long-term service

Carbides in a 2. 25Cr-1 Mo hot reheat steam pipe joint over 20 years service at 565℃, were studied bymeans of H-800 TEM and EDAX. It is concluded that there were M_2C, M_(23)C_6 and M_6C Carbides in the joint, M_2C→M_6 C and M_(23)C_6→M_6 C carbide transformations were also found in both base metal and weld metal. Cube-to-Cubeorientation relationship exists between M_(23)C_6 and M_6C.     

超低磷奥氏体不锈钢带极电渣堆焊层晶间相析出机理

针对超低碳奥低体不锈钢堆焊材料,采用带极电渣堆焊工艺,应用600 MW核容器标准热处理规范——615℃×29h深入研究了堆焊层晶间相析出的机理研究结果表明经615℃×29h热处理后,堆焊层晶间析出了少量的M_(23)C_6碳化物和Y′相未发现σ相、相和X相等金属间脆性化合物.少量M_(23)C_6碳化物的析出,不致于严重影响堆焊层的性能.     

NiCrWTi铸造高温合金中MC和M_(23)C_6的可逆反应

采用断口的萃取碳复型等实验技术,发现NiCrWTi铸造高温合金在1030℃就存在着MC向M_(23)C_6的退化反应,而在1180℃出现M_(23)C_6向MC的逆反应。晶界的这种可逆反应十分明显。     

REVERSIBLE REACTION BETWEEN MC AND M_(23)C_6 IN A NiCrWTi CAST SUPERALLOY

采用断口的萃取碳复型等实验技术,发现NiCrWTi铸造高温合金在1030℃就存在着MC向M_(23)C_6的退化反应,而在1180℃出现M_(23)C_6向MC的逆反应。晶界的这种可逆反应十分明显。     

一种镍基高温合金的碳化物析出与转化动力学

采用化学分离联合衍射定量分析法,对多相镍基合金进行了定量相分析研究,得到了850—1000℃下MC的分解和M_(23)C_6,M_6C的析出与热暴露时间的双曲线型变化规律。热暴露过程中M_(23)C_6的元素组成一直在变化,刚析出时为(Cr_(0.67)Mo_(0.13)Ni_(0.13)Co_(0.07))_(23)C_6,其后Cr量增高,Mo,Ni和Co量减少,最终组成为(Cr_(0.88)Mo_(0.07)Ni_(0.03)Co_(0.02))_(23)C_6。热暴露温度愈高,M_(23)C_6达到最终组成状态愈快。     

固态扩散条件下C在M7C3与M23C6碳化物转变中的作用

对3Cr13不锈钢进行气体渗碳和高温脱碳处理,探究了M_7C_3型碳化物与M_(23)C_6型碳化物之间的转变关系,揭示了C在碳化物转变过程中起到的作用。结果表明:经过渗碳处理后不锈钢的组织中都出现了碳化物,碳化物的数量随着渗碳时间的延长而增加,而脱碳之后碳化物的数量明显减少。进行EDS分析后发现,不锈钢中存在一个特别的区域,在该区域两侧出现了碳含量差异很大,而铬含量几乎相同的碳化物。进行XRD剥离试验后发现,这个区域其实是M_7C_3与M_(23)C_6碳化物转变区,且脱碳之后该区域到渗碳表层的距离变小,说明在固态扩散条件下M_7C_3与M_(23)C_6碳化物之间的转变主要受碳含量的控制。     

K273铸造高温合金的组织和性能的研究

K273高温合金的铸态组织是在奥氏体基体的树枝晶间,半连续地分布着共晶状(Gr、M_0、W)_7C_3和笔迹状 N_bC 碳化物。提高凝固速度可以减少树枝晶间臂距和共晶碳化物层片间距,从而减小萌生于共晶碳化物处的显微裂纹尺寸,提高材料的高温性能。K273高温合金在600～700℃下工作,其组织和性能具有良好的长期稳定性。在650～816℃中温热处理发生 M_7C_3转变为 M_(23)C_6的相反应。相反应的结果提高合金的屈服强度和铸件的综合高温性能。     

THE PHASE TRANSFORMATION OF δ-FERRITE IN A STRUCTURALLY DUPLEX IRON-ALUMINIUM-MANGANESE-MOLYBDENUM ALLOY

成分为0.07％C,4.6％Al,32.5％Mn,3.1％Mo的Fe-Al-Mn-Mo合金,于1100℃固溶处理后,具有γ+δ复相组织。用金相法研究了δ铁素体于950—450℃温度范围的组织转变过程,并对转变产物进行了结构与成分的相分析。以金相法测定了等温转变的开始动力学曲线,测量了等温转变过程中δ铁素体内显微硬度的变化。 研究表明:于950—750℃有δ→γ转变,650—550℃有δ→γ+M_(23)C_6转变。此二转变分别以完全扩散型及贝茵体型方式在相应的温度范围内同时进行。750—450℃有α-Mn型晶体结构的金属化合物X相宜δ铁素体中脱溶。X相平均化学式为Fe_(26)Mn_(16)Mo_8Al_8。     

TiC—50Nb钢结硬质合金退火态组织的TEM研究

运用TEM研究了TiC-50Nb钢结硬质合金的退火态组织、发现该合金退火态显微组织为:TiC硬质相和由铁素体与M_(23)C_6碳化物构成的球状珠光体。其中TiC边界存在着小凸起,接近TiC处的M_(23)C_6碳化物较少。