高铬铁素体不锈钢00Cr26Ni6Mo4CuTi的脆性相研究

由于高铬铁素体不锈钢的脆性问题十分突出,在实验室进行了00Cr26Ni6Mo4CuTi钢的固溶、时效试验,研究了加热温度及保温时间对钢中脆性相的影响,找出00Cr26Ni6Mo4CuTi钢脆性相的析出规律,分析了脆性相对钢组织与性能的影响。结果表明:在1 010~1 030℃采用快冷固溶,经过550℃×(3~4)h时效,可使材料的强度、塑性和韧性达到最优。     

高温过热器12Cr2MoWVTib（102）钢管的显微组织和相结构分析

本文对原始状态和在火力发电厂使用不同时间的高这热器１０２钢管进行了显微组织和相结构变化规律的探讨和研究。显微组织研究表明，１０２钢管在高温高压下长期运行过程中，使用温度对显微组织和碳化物相有明显影响，而使用时间对其影响不如温度影响强烈。碳化物颗粒图象分析表明，碳化物随着使用时间缓慢长大，而新的碳化物不沉淀，使颗粒总数不断增加，颗粒，间距逐渐缩小。Ｘ射线衍射数据证明，钢管在高温长期使用过程中，ＭＣ相     

稀土对0．27C-1Cr钢先共析铁素体及珠光体相变的影响

稀土使0．27C-1Cr钢中的先共析钛素体组织细化，钢光体含量变少，片层间距减小，Fe4C／a相界面能降低。稀土提高了先共析铁素体和珠光体相变过程的激活能，减低了相变过程速率。     

一种高硅Cr—Ni不锈钢热处理后的显微组织转变

研究了一种铸态σ相强化的高硅Ｃｒ－Ｎｉ不锈钢热处理后的显微组织转变。试验结果表明，在１１５０℃高温固溶状态下钢具有α＋γ双相组织；在固溶后冷却及８００℃附近时效过程中，α相和γ相不稳定，发生３种相变反应，即α→α＋σ、α→γ′＋σ及γ→γ＋σ。长期时效后，通过上述反应，最终形成以γ相为基体的γ＋σ双相组织。根据试验结果分析讨论了该钢的组织不稳定性、由α＋γ双相组织转变成γ＋σ组织的相变过程、σ相的形成及强化机制。     

热处理温度对含钼铁素体不锈钢0Crl7Mo2S组织及性能的影响

不锈钢中添加钼元素可显著改善其耐点蚀能力,但中高铬铁素体不锈钢中添加钼元素后会促进组织中形成富铬、富钼类析出相,会在一定程度上降低材料耐点蚀性能;故制定合理的热处理工艺是生产含钼类铁素体不锈钢时的重要环节。以0Cr17MO2S钢种为例,研究了热处理温度750～1050℃对材料内组织、力学性能及析出相的影响。     

P91铁素体耐热钢细晶热影响区蠕变过程中组织演化

高铬铁素体耐热钢存在的一个问题是其焊接试样的蠕变强度远低于母材,为了从组织演化角度分析其产生机制,对P91铁素体耐热钢焊接试样在600℃、100 MPa应力条件下进行了中断蠕变试验,利用扫描电镜与EBSD对蠕变过程中不同区域的微观组织进行观察,分别计算不同区域的核心平均取向差(KAM),结果表明:细晶热影响区的KAM值随着蠕变时间的增加发生显著降低,蠕变断裂后与试验前相比下降约25%,而母材的KAM值虽然有所降低,但幅度远小于细晶热影响区。经过2 000 h蠕变试验后,在细晶热影响区已经形成大量的蠕变孔洞,而相同试验条件下母材中则没有观察到蠕变孔洞。上述结果表明细晶热影响区的高温组织稳定性明显劣于母材,而引起其组织劣化的原因可能与碳化物的析出行为有关。     

P91铁素体耐热钢细晶热影响区蠕变过程中组织演化

高铬铁素体耐热钢存在的一个问题是其焊接试样的蠕变强度远低于母材,为了从组织演化角度分析其产生机制,对P91铁素体耐热钢焊接试样在600℃、100 MPa应力条件下进行了中断蠕变试验,利用扫描电镜与EBSD对蠕变过程中不同区域的微观组织进行观察,分别计算不同区域的核心平均取向差(KAM),结果表明:细晶热影响区的KAM值随着蠕变时间的增加发生显著降低,蠕变断裂后与试验前相比下降约25%,而母材的KAM值虽然有所降低,但幅度远小于细晶热影响区。经过2 000 h蠕变试验后,在细晶热影响区已经形成大量的蠕变孔洞,而相同试验条件下母材中则没有观察到蠕变孔洞。上述结果表明细晶热影响区的高温组织稳定性明显劣于母材,而引起其组织劣化的原因可能与碳化物的析出行为有关。     

利用系统自由能方法预测18Cr-8Ni奥氏体钢晶粒中沉淀相的析出顺序

为了改进电厂的能源利用效率，人们对耐热钢进行了大量的研发活动。改进能源利用效率会有助于减少矿物燃料的消耗，降低CO2的排放。为了研发高强度耐热钢种，就需要了解钢在高温条件下显微组织的长期稳定性。然而，仅通过使用大量试样进行长期的试验来研究显微组织的稳定性效率是极低的。因此，我们认为，从理论上分析和预测显微组织的演变是研究耐热钢材料的最重要的研究领域之一。     

一种11%Cr马氏体耐热钢的组织和105h持久强度

研究了一种11Cr-6Co-2W-1Mo马氏体耐热试验钢的组织结构和蠕变性能。结果显示，该耐热钢微观组织为回火马氏体和少量分布在原奥氏体边界的δ-铁素体，析出相主要为M₂₃C₆、MX。基于不同温度与应力下短时蠕变测试结果，利用Larson-Miller参数法和新蠕变模型与Monkman-Grant关系式相结合的方法，预测得到该耐热钢于650℃下服役10⁵ h的持久强度分别为69和18 MPa;后者预测得到的持久强度更低，这是因为基于该模型得到的试验钢的应力指数，在低应力比区间的试验值远低于其高应力比区间的试验值。蠕变测试后试样微观组织和析出相的定量分析结果显示：不同应力比区间，钢中马氏体板条和析出相尺寸在高应力比区间随测试应力降低而粗化的速率明显低于其在低应力比区间的速率，表明这些组织结构演变特征是导致试验钢的应力指数在低应力比区间远低于其在高应力比区间的原因。     

1000MPa级高强钢显微组织与析出相分析

利用金相显微镜、扫描电子显微镜及透射电子显微镜等分析手段,对1 000 MPa级高强钢的显微组织与析出相进行了研究。结果表明,试验钢的显微组织为板条状贝氏体和板条状马氏体,并存在少量残余奥氏体。大量析出相分布在基体上,平均尺寸30～60 nm,组织强化、析出强化、位错强化是高强钢主要的强化方式。     

新型高硅铁素体/马氏体钢中的δ铁素体

 采用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了3种新型高硅铁素体/马氏体钢的显微组织;同时研究了其力学性能。研究结果表明：钢中添加硅元素会形成大量的δ铁素体,而将钢中碳质量分数提高到0.25%时,可以抑制δ铁素体的形成。δ铁素体会降低钢的强度,但并不降低钢的韧性。沿轧制方向分布的长条状δ铁素体割裂了基体的连续性,使钢的冲击试样断口呈现分层特征。     

超纯11%铬铁素体不锈钢水口结瘤的机理

通过对超纯11%铬铁素体不锈钢连铸水口结瘤物不同部位的金相观察、能谱分析以及其冶炼过程钛氧化物和铝氧化物形成的热力学分析,结合实际生产数据研究了超纯11%铬不锈钢连铸过程水口结瘤的机理。结果表明：超纯11%铬铁素体不锈钢水口结瘤主要是钢水中钛的氧化物质量分数较高,在浇铸过程中钛的氧化物和水口中的Al2O3反应生成复合氧化物黏附在水口壁,并不断地富集和黏附其他夹杂物和钢水增厚所致。通过钢液中O、Al、Ti等成分的控制、冶炼过程深脱氧、增加精炼弱吹时间、增加浇铸前镇静时间、防止钢水二次氧化和适当地提高浇铸过热度等可有效地防止超纯11%铬铁素体不锈钢水口结瘤产生。     

La、Ti处理对FeCrAl不锈钢凝固组织的影响

采用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对La、Ti处理的FeCrAl不锈钢铸锭凝固组织进行了分析研究,结果表明:未经La、Ti处理的纯铁素体不锈钢凝固组织中晶粒尺寸较大,纵向截面晶粒平均值为4.64mm,横向截面晶粒尺寸平均为4.71 mm;La处理不锈钢可以明显细化钢中凝固组织的晶粒尺寸;Ti在细化FeCrAl不锈钢晶粒的同时可以提高不锈钢的等轴晶率;加入La和Ti后形成的高熔点第二相粒子有利于细化晶粒,钢中析出的大量TiN可以提高凝固组织的等轴晶率.     

铌对X80管线钢显微组织的影响

利用金相和透射电镜等分析手段对不同Nb含量的高强度X80管线钢的显微组织进行了分析,并利用萃取复型方法重点研究了两种钢中二次相粒子的析出行为。研究结果表明,低铌管线钢的显微组织主要由粒状贝氏体、板条贝氏体及少量M-A岛组成,而高铌管线钢中的主要组织为针状铁素体和M-A组元。析出相萃取复型分析结果表明,低铌管线钢中主要析出相为方形TiN粒子,而高铌钢中的析出相粒子主要由大尺寸的(Nb,Ti)C复合型粒子及大量弥散分布的小尺寸NbC组成。     

新型含铝奥氏体耐热钢中合金元素作用机制研究现状

为了提高火力发电站的发电效率,有效降低环境污染,需要提高发电机组的工作温度和工作压力。这就对结构用钢提出了更高的要求,令其不仅要在含水蒸气的环境下具有良好的抗腐蚀能力,还要满足高温环境对力学性能的要求。新型含铝奥氏体耐热钢(AFA钢)能在高温下形成连续、致密的Al₂O₃层,具有比Cr₂O₃层更好的保护作用;同时,AFA钢基体中会析出MC、Laves和L1₂-Ni₃Al等多种沉淀相,可有效提高抗蠕变性能,因此AFA钢有望用于火力发电站机组。分析了合金元素添加对AFA钢组织演变、析出相的影响规律,阐述了合金元素在抗蠕变和抗氧化方面的作用机制,并对未来AFA钢合金元素的调整方向作出展望。     

铬镍双相耐热钢的组织和性能

在高铬铁素体单相耐热钢的基础上,加入一定量的镍,得到一种新的奥氏体-铁素体双相耐热钢,并对该铬镍双相耐热钢的组织特征及常温和高温性能进行了测定.结果表明：该钢具有合适的铬、镍含量,晶粒大大细化,其室温及高温性能均比原单相耐热钢得到较大的提高和改善,组织及尺寸的稳定性得到增强,特别是由于奥氏体对组织的隔离作用,裂纹的扩展得到有效抑制,热疲劳性能得到大幅度提高,因而是一种较理想的耐热材料.     

合金元素Ni对Fe-Cu合金析出过程的影响

以添加Ni前后的Fe-Cu合金和Fe-Cu-Ni合金为研究对象,采用金相显微镜(OM)观察了Fe-Cu合金与Fe-Cu-Ni合金时效过程中的显微组织形貌变化,借助硬度测试分析了两种合金在等温时效过程中的硬度变化规律,并利用透射电子显微技术(TEM)进行了两种合金的析出相精细结构观察与衍射分析,在此基础上,通过实验与理论分析相结合的方法,探索了Ni元素的添加对含铜钢的显微组织、硬度及析出相形貌、尺寸的影响。显微形貌及硬度测试显示,Ni元素的加入提高了钢的淬透性,从而促进了淬火马氏体的形成,合金的强化效果显著增强,硬度与不添加Ni元素的实验钢相比有明显提高;析出相观察发现,含铜钢中Ni元素的加入加快了形核的进程,提高了析出相颗粒的形核的速率,促进富Cu相的析出,从而细化了析出相的尺寸;透射电子衍射分析表明,Cu在时效过程中会发生结构演化,逐渐形成了bcc结构的富Cu亚稳相。     

碳钢连铸坯凝固两相区的流变力学特性

利用自制的钢流变力学测定装置，首次对碳钢铸坯凝固两相区的流变特性进行了实验研究，获得了其在不同载荷下的蠕变／反蠕变曲线，并由此确立了该合金的流变模型，结果表明：该合金在近固相线及近液相线温区为五元流变模型，而在中间温区为粘弹塑性六元流变模型，文中基于流变模型进一步获得了铸坯在凝固两相区不同阶段的蠕变方程。     

运输危险品汽车结构材料用Nicrofer 3127 hMo

美国宾夕法尼亚州匹兹堡的阿里根尼路德卢姆公司已经设计出了一种享有专利权的高氮双相不锈钢Alloy 2003，对于需要耐一般腐蚀和氯化物应力腐蚀断裂的环境条件，这种钢是重要的。它的耐腐蚀性能介于317不锈钢和2205双相不锈钢之间。设计的显微组织和相平衡有利于钢管及薄板、带钢、中板和长材的生产。Alloy 2003已经降低了铬和钼的含量，使得这种钢比AL2205更不容易出现有害相，比如σ相。(详见本刊下期专题介绍)。     

铸造高合金不锈钢析出相及腐蚀行为的研究

采用金相显微镜、Ｘ射线衍射，透射电镜，电子探针显微分析手段和多种腐蚀试验方法研究了铸造高合金不锈钢的析出相种类，结构、形貌，分布，成分及基腐蚀行为。试验结果表明，该钢经１１５０℃×２ｈ冷固溶处理后可得到单一的奥氏体组织，并具有优良的均匀腐蚀，晶间腐蚀、点蚀与电化学腐蚀性能。