碳和氮含量对奥氏体不锈钢253MA的蠕变性能的影响

研究了四炉不同碳、氮含量的253MA不锈钢(21Cr11NiO.17NO.05Ce)的蠕变性能。在600,750和900℃进行了蠕变试验。结果发现253MA钢的蠕变强度至少有三分之一是由它高的碳含量(0.1％)及氮量作出的贡献。碳含量增加到0.16％并不再进一步提高其强度。750℃和900℃的蠕变塑性显著高于600℃,这与沉淀相的大小、分布有关。600,750℃主要沉淀相是π-氮化物,M_(23)C_6碳化物及σ相,高的氮和碳含量相应地促使π相与M_(23)C_6的形成,而σ相受到抑止。900℃时钢中主要沉淀相是Cr_2N和M_(23)C_6相。     

C含量对690合金M_(23)C_6相析出行为的影响

为了研究0.011%～0.033%范围内C质量分数对690合金M_(23)C_6相析出行为的影响规律,采用SEM、TEM、物理化学相分析和热力学计算等手段,考察了不同C含量与M_(23)C_6相析出数量及析出位置关系。结果表明,随着C含量增加,M_(23)C_6析出相质量分数增加、完全固溶温度提高,前者与C质量分数呈线性关系变化,后者则符合抛物线关系。C含量升高,M_(23)C_6相的吉布斯自由能下降,从基体中析出M_(23)C_6相这一固态相变过程的驱动力增大,在相同的保温时间下,促进M_(23)C_6相在更多位置上的析出及其析出形貌的显著变化。对于较高C含量的690合金,除在晶界和孪晶端部外,还可在孪晶内部观察到M_(23)C_6相析出现象,其析出相颗粒发生粗化的同时,相质量分数也逐渐增加。     

GH105合金元素含量对析出相的影响

采用Thermo-Calc及JMatPro软件,对GH105合金在600~1 600℃的相图进行计算,并对C,Cr,Co,Mo,Zr,Ti,Al以及微量B对GH105合金主要析出相MC,M_(23)C_6,M3B2,μ,σ和γ′的影响进行探究。结果表明:C的增加提高了M_(23)C_6和MC相的析出量和M_(23)C_6相的析出温度,降低了σ相的析出量和析出温度,同时μ相的析出温度明显下降;Cr的增加显著提高了σ相的析出量和析出温度;Co的增加提高了μ相和σ相的析出量和析出温度,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;Mo的增加显著提高了μ相和σ相的析出量和析出温度;Zr的增加提高了σ相的析出量和析出温度,提高了MC相的析出量,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;B的增加显著提高了M3B2相的析出量;Al,Ti和m(Al)∶m(Ti)的增加,提高了γ′相的析出量,其中Al和m(Al)∶m(Ti)相的增加还提高了γ′相的析出温度。     

钴基高温合金的X射线衍射定量相分析

本文采用了合金中多种物相定量分析的简便方法,即自身标准K值法~(1,2),此方法无须向被分析样品中加入标准物质,从而提高了分析准确度。只要被分析的物相中有一个物相可用化学法测得其含量就可使用此方法。 用此方法测定了合金中M_(23)C_6、M_6C、M_(12)C及Laves相的含量,取得了满意的结果,并用分析数据解释了合金性能变化的原因。     

Nb和V对1Cr16Co5Ni2Mo1WVNbN钢中析出相影响的模拟计算

运用Thermo-Calc软件对650℃时钢中的平衡析出相进行了模拟计算,研究了钢中Nb、V含量的变化对析出相影响的变化规律。计算结果表明:650℃时钢中的主要平衡析出相为Laves相、M_(23)C_6、MX和Z相。随着Nb含量的增加,MX相的析出量明显增加,而M_(23)C_6碳化物的析出量明显减少,Laves相的析出量小幅增加,Z相的析出量小幅减少;随着V含量的增加,MX相的析出量增加缓慢,M_(23)C_6碳化物的析出量小幅减少,Laves相中不含V元素,对Laves相析出几乎没有影响,Z相的析出量小幅减少;Nb、V含量的变化对M_(23)C_6、MX和Laves相的析出温度影响较小,Z相的开始析出温度随Nb含量的增加而下降,但随V含量的增加而升高。     

中温时效对022Cr21Ni2Mn5N钢析出行为及冲击韧性的影响

采用Thermo-Calc软件对022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的近平衡态析出相进行了计算分析。采用光学显微镜、透射电镜、物理化学相分析方法对经中温时效处理后试验钢第二相的析出温度、种类、数量和位置进行了观察和研究,并分析了第二相析出行为对钢的冲击韧性的影响机理。结果表明:022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢在600~700℃中温时效时的析出相主要为六方结构的Cr_2N相和面心立方结构的M_(23)C_6相,未见σ相析出。中温时效时,受制于该钢较低的C含量,M_(23)C_6相析出位置仅局限于相界、晶界处。该钢较高的N含量促进钢中Cr_2N相析出,并在相界、晶界和铁素体晶内均有发现。时效初期M_(23)C_6和Cr_2N均具有较高的析出速度,时效时间继续延长析出量增长放缓。时效处理时间和温度直接影响钢的冲击性能:时效初期第二相的快速析出导致钢的冲击功急剧下降;时效足够长时间,第二相析出量达到饱和,钢的冲击功趋于稳定值;并且600℃长时时效时,钢的冲击功值达到最小。     

烧结温度对钴基耐磨合金微观组织和性能的影响

在真空环境下采用粉末冶金法制备碳化物增强钴基耐磨合金,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、电子探针显微分析仪(electron probe microanalyzer,EPMA)、X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)等设备观察和分析烧结温度对合金微观组织的影响,研究了增强相的物相及其形成机制。研究结果表明:粉末冶金法制备的钴基耐磨合金基体由面心立方(face center cubic,FCC)结构的γ-Co和密排六方(hexagonal closed-packed,HCP)结构的ε-Co相组成,增强相为M6C和M_(23)C_6型碳化物。当固相烧结温度为1250℃时,块状M6C型碳化物和颗粒状M_(23)C_6型碳化物弥散分布于基体中;当烧结温度升高至1340℃,M6C型碳化物呈尖锐的棱角状,平均尺寸大于30μm,颗粒状M_(23)C_6消失;烧结温度继续升高至1360℃,M6C型碳化物呈骨架状,ε-Co相消失。对合金的力学性能测试结果表明,当烧结温度为1270℃时,钴基合金的综合性能最佳,硬度大于HRC 60,抗压强度为1921 MPa,抗拉强度为203 MPa,摩擦系数为0.561。     

合金元素对KT5331叶片钢析出相及高温持久性能的影响

热力学软件及试验研究合金元素对KT5331钢析出相的影响。结果表明:M_(23)C_6析出温度、析出量由C元素决定,钢中Cr、Mo元素含量对M_(23)C_6析出温度影响较大。Laves相析出量由W含量决定。根据合金元素对析出相的影响规律,分析了合金元素对KT5331钢高温持久性能的影响。结果表明:降低C含量,Cr、W元素含量在下限,Mo元素含量在中上限,对KT5331钢高温持久性能有利。     

MarBN钢中MX和M_(23)C_6析出的热力学研究

通过扫描电子显微镜观察了MarBN钢M_(23)C_6的分布情况;分析了MarBN钢中MX、M_(23)C_6主要的形核位置;计算了MarBN钢中V、Nb和Cr的碳化物和氮化物在不同温度下的实际溶度积及平衡溶度积,由此得出MarBN钢在液相、固相前沿、固相中的析出规律,并与一些学者的实验结果对比验证。结果表明:在固相中,碳氮化物的析出顺序为NbN、NbC、VN、VC、Cr_(23)C_6,析出温度依次为1 522、1 472、1 377、1 122、1 021.7 K。另外,从热力学的角度阐明了不同正火温度下MX、M_(23)C_6的溶解程度;解释了学者实验观察到的"翅膀"状MX的形成过程。这为控制MarBN钢热处理过程及预测第二相析出行为提供了有效的理论依据。     

用X射线精确测定析出相点阵常数方法研究热处理对GH710合金强化相元素的分布

本文用电化学方法从不同热处理后的GH710合金中提取析出相,并用X射线照相法对合金的析出相进行测试和定性分析。着重测定了析出的强化相γ′随不同的热处理所引起的点阵常数的变化。测试结果表明,该合金在所试验的处理制度下其析出相除基体γ相外,其第二相有γ′相、MC、M_(23)C_6、M_3B_2相,经长期时效后还析出痕量的σ相。测试结果是固溶的γ′相点阵常数无明显的变化,但正常处理和长期时双后的点阵常数均比固溶处理的点阵常数值小。     

长期时效对ЭП866钢组织和力学性能的影响

研究了ЭП866钢650℃下经最长2 000 h时效处理后组织和力学性能的变化规律,并运用Thermo-Calc热力学软件研究了钢中铬质量分数变化对σ相平衡析出的影响。结果表明,650℃长期时效后,钢中的析出相主要为M_(23)C_6、MX、Laves和σ相,同时发生了马氏体板条回复及析出相的粗化。材料的强度和硬度在500 h时效时间内下降较快,主要受析出相粗化和组织回复共同作用的影响;时效时间延长后,由于硬脆的σ相大量析出,强度和硬度缓慢下降。冲击吸收能量在1 000 h时效时间内呈下降趋势,主要受Laves相粗化和链状分布的M_(23)C_6的影响,时效时间延长后,组织回复引起软化的作用增强,冲击吸收能量又略有升高。Thermo-Calc计算结果表明,时效过程中σ相的析出与铬元素在晶界上的偏聚有关。     

2Cr12Ni2Mo2WV钢的回火转变

本文观测了2Cr12Ni2Mo2WV钢的回火转变,结果表明:回火温度从室温至400℃,马氏体分解,析出M_3C;从400～500℃,M_3C回溶到基体中,M_7C_3直接从基体中沉淀析出,产生二次硬化;从500～600℃,M_7C_3转变成M_(23)C_6,钢中碳化物含量显著增加,钢的强度急剧下降;回火温度超过600℃,M_(23)C_6继续析出并长大;该钢的残余奥氏体和它的过冷奥氏体相似,在A_(c 1)～M_s温度范围内十分稳定,回火过程中不发生残余奥氏体转变。     

对12Cr_2 MoWVTiB钢中M_(23)C_6和M_6C的研究

使用 X 光衍射、电子衍射等试验疗法对12Cr_2MowVTiB 锅炉用钢中 M_(23)C_6相和 M_6C 相进行了分析研究。M_(23)C_6相在回火时析出,其点阵常数=1.060nm:M_(23)C 相在长时期高温过程中产生,其点阵常数=1.100 nm。碳化物大量析出导致固溶强化作用降低。晶界析出碳化物增强了晶界强度。     

σ相X光衍射定量相分析

应用X光衍射定量相分析K值法,对不同含铁量的K_。镍基铸造高温合金正常热处理试样析出相进行了研究。从晶体结构角度区分了“口;相和“M_(23)C_6”相,解决了因二者主要元素相似、电化学性质相近而难以分离的困难。测出了K_6合金口相含量,为进一步研究铁对该合金组织和性能的影响提供了依据。     

显微径迹照相技术在渗碳硼钢研究中的应用

本文采用显微径迹照相技术研究了20CrMnB钢中硼分布与硼相M_(23)(CB)_6的溶解和析出行为;用本实验所提出的标样法测定了钢中的固溶硼含量,用比较法研究了用显微径迹照相技术与化学腐蚀法显示奥氏体晶粒的完全性。结果表明:(1)含0.0017％B的20CrMnB钢中硼相M_(23)(CB)_6完全固溶温度约为950℃,M_(23)(CB)_6从固溶态开始析出温度约为800℃;(2)用本实验所提出的标样法测定钢中周溶硼含量易行、可靠;(3)用显微径迹照相法和化学腐蚀法显示奥氏体晶粒都是完全的。     

扫描电位浸蚀定量相分析公式的验证

1974年X.3.6PaHHuna在酸性溶液中进行碳膏电极物相分析时,根据电极过程模型M(金属)→M~(n+)(离子)+ne…导出了扫描电位浸蚀定量相分析公式其中,ip为扫描电位极化曲线上的峰电流,C(?)为此条件下活化溶解相在电极中的含量,v为扫描速度,d为活性相的粒度,A为极化表面积,T为温度,余均为电化学常用的常数。 1984年,作者在含有络合剂的酸性溶液中进行不锈钢中口相的浸蚀定量时,根据新模型     

气体碳氮共渗层的逐层定量相分析

钢经气体碳氮共渗处理后,一方面形成同时含有碳、氮原子的固溶体;另一方面,还可形成M_3(C,N)、CrN、Fe_4N、Mn_4N、TiN、AlN,M_7C_3及M_(23)C_6等各种不同形式的相,显著提高了钢的使用性能。为了深入研究共渗层的强化机理,其定量相分析工作至关重要。对此,已有了定量提取上述各相的电解制度,但迄今尚无一个较好的定量分离和测定这些相的方法。     

用恒电位浸蚀—图象分析法进行铸铁与高速钢的相分析

采用物理化学相分析法测定钢和合金中第二相的数量已有成熟可靠的方法,但操作手续麻烦、周期长。用图象仪对经恒电位浸蚀后的金相试样统计被浸蚀相的体积百分数,则可得到某个相的相量的分析结果,浸蚀所需时间最多几分钟,且清晰度及重现性均很好。 本文对球墨铸铁中石墨及退火高速钢中碳化物用上述二种方法分别作试验,并用阿基米德原理测定试样的比重d,通过公式(1)求出     

不起皮钢中夹杂物电解液的研制与使用

由于不起皮钢如 OOCr_(18)Ni_(14)Mo_2Cu、OOCr_(17)Ni_(14)Mo_3等其中含合金元素多,且含量高,形成的第二相物也比较复杂,这样给试样电解分离基体保留第二相物的工作带来较大困难。尤其在第二相物中 M_7C_3、M_(23)C_3     

镁对GH36铁基合金组织和性能的影响

通过电弧炉及电渣重熔工艺加镁微合金化工业试验,对 GH36铁基合金的机械性能和组织进行了研究。经标准热处理后合金性能检验结果,镁提高了高温持久性能,含0.0040—0.0068%Mg 的电潭合金光滑持久寿命及其塑性成倍增加,缺口持久寿命提高十几倍,消除了持久缺口敏感性。用金相、TEM、SEM 和化学相分析测试组织表明,镁在 GH36铁基合金中富集晶界并进入强化相 M_(23)C_6 和 MC 中,阻止晶界鱼骨状 M_(23)C_6形成,细化、球化一次碳化物 MC,增加颗粒状强化相 M_(23)C_6和 MC 数量。经650℃1000h 长期时效后,镁仍然保持对合金组织和持久性能的有利影响。