循环相变对00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢 晶粒细化和力学性能的影响

研究了00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢(/%:0.009C、13.28Cr、7.37Ni、5.36Co、3.59Mo、0.66Ti)经4次860℃15 min水冷循环处理的细化晶粒工艺对力学性能的影响。以1 100℃1 h固溶处理的组织为原始组织,经3～4次循环相变处理后,马氏体时效不锈钢的晶粒尺寸由180μm细化至10μm的细小等轴晶粒。与传统1 100℃1 h固溶+450℃9 h时效工艺相比,经1 100℃1 h固溶+860℃15 min水冷α′↔γ循环相变+450℃9 h时效的钢的屈服强度σ_0.2由1 420 MPa提高至1 560 MPa,伸长率δ由12.6%提高至14.9%。     

固溶处理温度对耐蚀马氏体时效钢力学性能的影响

 研究了固溶处理温度对耐蚀马氏体时效钢力学性能的影响。研究结果表明,800℃固溶处理后的组织遗传了锻态的晶粒形态、尺寸及高密度缺陷,使固溶处理后的马氏体也具有高的缺陷密度,并增加了组织中残余/逆转变奥氏体的含量,从而使材料具有较高的强韧性。较高温度固溶处理奥氏体发生回复和再结晶,其缺陷密度的降低使最终马氏体时效强化效应下降,而且残余/逆转变奥氏体量也下降,从而使材料的韧性水平下降。该试验钢固溶处理温度低于传统的马氏体时效不锈钢的固溶处理温度。     

热处理工艺对塑料模具钢10Ni2Cr2MnCuMoVAl组织和性能的影响

研究了固溶温度、时效温度及时间对10Ni2Cr2MnCuMoVAl塑料模具钢热处理后的微观组织和力学性能的影响。结果表明:固溶处理后,10Ni2Cr2MnCuMoVAl钢的组织主要是板条马氏体构成,且随固溶温度的升高,马氏体板条发生明显宽化,并在890℃固溶后达到硬度最高值。时效处理后的组织由板条马氏体、粒状贝氏体和析出碳化物构成。当时效温度区间为460~520℃,随着时效温度的升高,材料的强度逐渐升高,韧性逐渐降低,并在520℃达到强度峰值;时效温度高于520℃时,随着温度升高,材料硬度降低,冲击韧性升高。分析在540℃不同时效时间处理后的性能可知,试验钢在8h达到力学性能峰值。通过比较试验钢在不同时效处理后的力学性能数据,10Ni2Cr2MnCuMoVAl钢的最佳热处理工艺为:880℃固溶处理2h+空冷,随后在520℃时效处理4h+空冷。     

高强度马氏体时效不锈钢的晶粒细化及其力学性能的研究

研究了一种高强度马氏体时效不锈钢逆转变奥氏体再结晶规律、细化晶粒工艺及细晶组织对力学性能的影响.研究表明,通过循环相变a'(→)γ可得到7 um的等轴晶粒,新生晶粒内的板条马氏体块又重新被分割而成为若干个亚晶粒,同时部分单一的马氏体板条束又被夹角略大于60°方向上的若干个小马氏体板条束所分割,从而进一步细化了马氏体组织;与传统热处理工艺1050℃×1h相比,在同样时效处理规程下进行时效处理,钢的屈服强度提高了130 MPa,A、Z分别提高了7.5%、11%,循环相变细化晶粒是同时提高该钢的强度和韧塑性的有效手段.     

超高强度马氏体时效钢的发展

马氏体时效钢是以无碳(或超低碳)铁镍马氏体为基体的经时效生产金属间化合物沉淀硬化的超高强度钢。该钢在高强度时效处理前具有良好的成形性，时效处理几乎不变形，时效处理后有高强韧性。文中论述了典型Ni-Co-Mo-Ti-Al马氏体时效钢和Ni-Mo-Ti(-Cr-Al)无钴马氏体时效钢的化学成分和力学性能，阐述了马氏体时效钢在400～500℃时效时马氏体基体内产生大量强化效果极高、韧性损失极小的金属间化合物沉淀相的时效结构和强化机制，以及Ni、Co、Mo、Cr、Mn、Ti等元素在马氏体时效钢中的合金化作用。概述了马氏体时效钢的生产工艺，应用和发展趋向。     

固溶温度对00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢组织和耐点腐蚀的影响

通过显微组织分析、动电位极化曲线和均匀腐蚀全浸试验研究了00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢固溶温度1050~1150℃对该钢组织和人工海水中的耐蚀性的影响。结果表明,固溶温度影响马氏体时效不锈钢的组织均匀性和晶粒尺寸,进而影响该钢的抗点腐蚀能力;00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢适宜的固溶温度为1100℃,经1100℃ 1 h固溶处理后,其年腐蚀速率仅为1.09μm/a,击穿电位为300 mV。     

用X射线评价马氏体时效钢冷轧材的回复效应

用X射线衍射技术研究了马氏体时效钢冷轧变形和衍射峰宽化效应的关系，结果表明冷轧变形使X射线衍射峰型发生明显的变化，其中衍射峰的宽化间接证明材料塑性变形的不均匀性；510℃×3h时效使冷轧变形引起的衍射峰宽化效应大幅下降，从而证明时效析出前或析出过程中马氏体基体发生了较大程度的回复。更高温度时效后（540℃×3h），X射线衍射峰宽化已不受冷轧变形的影响，证明马氏体基体已回复到与未冷轧材料相当的程度。     

马氏体时效钢时效强化相稳定性分析及时效工艺改进的研究

本文利用透射电子显微镜研究了18Ni(350)马氏体时效钢中的析出相,利用三个低指数晶带的电子衍射一致地鉴别出材料经510℃×3h时效后析出相为Ni_3Mo,Ni_3Ti及弥散的逆转变奥氏体。试样在受1900 MPa应力,室温连续恒载2万小时及120℃连续恒载1万小时后,原有析出相束发生转变,但析出相及逆转变奥氏体数量略有增加,尺寸略微变大,且发现在120℃温度环境下析出相变化速率比室温时变化速率大。从微观组织角度说明了经室温2万小时恒载及120℃恒载1万小时后,材料性能不会发生明显变化。 另外,本文在时效工艺改进方面做了初步研究。发现在现行的510℃×3h时效工艺基础上延长时效时间到8h,此时强度基本不下降,而韧性得到了较大改善。若从提高时效温度方面着手改进时效工艺,那么当温度不超过540℃时效3h,组织结构保证不发生明显变化。     

15Ni马氏体时效工具钢的研究初探

马氏体时效钢是依靠马氏体强化和经时效在马氏体内析出金属间化合物的第二相强化而获得超高强度的钢。本文研究了15Ni马氏体时效工具钢的化学成分、经816℃×2h油冷的固溶处理以及480℃×2h时效处理后的显微组织和热处理硬度。对15Ni马氏体时效工具钢的合金化特点进行了初步的分析讨论。     

退火和时效对Fe-12Mn-7Al-0.6C-0.5V低密度钢组织性能的影响

本文研究了含V低密度钢在不同温度退火并经不同时效温度和时间处理得实验钢的组织演变及力学性能变化规律.结果表明,含V低密度钢经退火和时效处理后,显微组织主要为奥氏体γ、铁素体α、高温铁素体δ以及细小的含V析出物.随时效前退火温度的升高,晶粒尺寸增加,晶界和晶内析出物减少,材料强度降低,晶粒的粗大和晶界析出物引发的受力不均,使塑性先升高后下降;随时效温度升高,晶内和晶界析出物均增加,析出强化作用增强,材料强度升高,晶界处析出物造成的变形不均匀降低了塑性.     

0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢晶界高温相析出及对力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜,结合Thermo-Calc热力学分析,研究了铌稳定化0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN奥氏体不锈钢铸钢晶界处高温相析出行为及其对力学性能的影响。结果表明,0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN钢晶界处存在Nb Cr(CN)、Nb(CN)2种大尺寸高温析出相,均为凝固末期液析形成。在铌含量确定条件下,这2种大尺寸晶界析出相在凝固末期的竞争析出行为受碳含量的影响。碳含量存在临界成分,碳含量低于临界成分时,Nb Cr(CN)首先液析形成;碳含量高于临界成分时,Nb(CN)首先液析形成。液析形成的NbCr(CN)热稳定性较高,1 050℃固溶处理无法使之完全溶入奥氏体。沿晶界分布的大尺寸析出相,对0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢固溶热处理后的塑性及冲击韧性损害较大。     

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

 为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350 ℃升高到750 ℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350 ℃和570 ℃回火后的高强低韧性可通过再次在700 ℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570 ℃回火消除;在350 ℃和570 ℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M₃C,700 ℃回火后的显微组织中M₃C消失,M₂₃C₆在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750 ℃回火后晶界上的M₂₃C₆有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。     

细晶组织耐候钢热影响区粗晶区的组织和性能

 采用焊接热模拟技术研究了焊接热循环对细晶组织09CuPCrNi钢热影响区粗晶区 (CGHAZ)显微组织和性能的影响。结果表明,在800~500 ℃冷却时间t8/5≤8 s时,该钢CGHAZ组织为贝氏体和少量马氏体。随着t8/5延长,在原奥氏体晶界上逐渐析出先共析铁素体,当t8/5＞18 s时,显微组织由大量铁素体和珠光体组成,且原奥氏体晶粒明显粗化,先共析铁素体含量增加。在-20 ℃和0 ℃下,t8/5对冲击吸收功影响较小,在-40 ℃时,随着t8/5延长,冲击吸收功下降显著,而且随着t8/5延长,CGHAZ硬度逐渐下降,但硬度值均高于母材,焊接热影响区相对于母材未出现软化倾向。     

A study of grain boundary segregants in thermally embrittled maraging steel

Auger electron spectroscopy was employed to directly determine the cause of thermal embrittlement of 250 series maraging steel. A drop in CVN energy with introduction of an embrittling intermediate anneal was directly correlated with a build-up of both Ti and C on the prior austenite grain boundaries. By following grain boundary concentration of Ti as a function of time at a given temperature, the diffusion coefficient for Ti in the maraging steel at 1600°F was determined. Finally, the further drastic drop in CVN energy on aging an embrittled specimen was shown to be due to a segregation of B to the already embrittled prior austenite grain boundaries, causing a further loss of cohesion. Formarly with Michigan Technological University, Houghton, Mich.     

Low Cost High Performance Steel Plate With Superior HAZ Toughness for Large Heat Input Welding

In this paper, a laboratory study has been made to develop low cost high performance steel plates with superior HAZ toughness for large heat input welding. Simulated results show that the absorbed impact energy of heat-affected zone (HAZ) at -20℃reaches above 200J when large heat inputs of 100 to 400kJ/cm were applied, suggestive of superior HAZ toughness for large heat input welding of developed steel plate. The microstructures in HAZ are transformed from mainly fine ferrite and bainite at 100kJ/cm, through an intermediate stage of ferrite, bainite and pearlite at 200 and 300kJ/cm, to nearly fine ferrite and pearlite at 400kJ/cm. The prior austenite grain size and ferrite grain size in HAZ are controlled to ～50 and ～20μm, respectively. The high HAZ toughness is due to the inhibition of prior austenite grain size at high temperatures and the formation of beneficial microstructures to HAZ toughness during continuous cooling.     

终轧温度对高氮奥氏体钢组织和力学性能的影响

通过加压冶炼、控制轧制方式获得氮质量分数为0.59%的Mn18Cr18N钢板,研究了终轧温度对高氮奥氏体钢组织和力学性能的影响。结果表明,在再结晶区轧制并且终轧温度为970 ℃的钢板,组织为奥氏体等轴晶和部分孪晶,强度较低,塑性、冲击韧性较好;终轧温度为910 ℃的钢板,大部分组织为变形奥氏体晶粒,有少量再结晶晶粒,随着终轧温度降低钢板强度升高,塑性和冲击韧性降低;在未再结晶区轧制并且终轧温度为780 ℃的钢板,组织为变形严重的奥氏体晶粒,强度最高,塑性、韧性最低。所有试验钢有晶界析出的Cr₂N相,降低终轧温度和减缓轧后冷却速度,会增加Cr₂N相的析出。     

时效处理和氮含量对316L超低碳奥氏体不锈钢冲击韧性的影响

316L超低碳不锈钢(/%:0.010～0.013C、17.50～17.67Cr、10.10～10.60Ni、1.89～2.02Mo、0.020～0.201N)由200 kg真空感应炉冶炼,并经550 mm轧机热轧成15 mm钢板。研究了1 050℃40 min水冷,750℃25～100 h空冷后316L钢的组织和冲击韧性。结果表明,随时效时间增加,316L钢的冲击功下降;同样时效时间,0.201%N的高氮316L钢的冲击功低于0.020%N较低氮316L钢,750℃100 h时效后两者的冲击功分别为40 J和150 J。低氮316L钢主要析出物为碳化物,在晶界和晶内呈细小弥散分布,尺寸为3～5μm;高氮316L钢析出物为100～200μm氮碳化物和σ-相,沿晶界分布。     

预处理温度对00Cr12Ni10MoTi马氏体不锈钢强度的影响

 研究了预处理温度对00Cr12Ni10MoTi马氏体不锈钢强度的影响。研究结果表明：在较低预处理温度下,通过非扩散α′→γ逆转变形成的奥氏体遗传了原始的锻态组织。而在950℃以上温度预处理则形成再结晶的奥氏体。由于最终750℃固溶处理遗传了预处理组织,因此预处理对钢的强度有明显的影响。材料在低于850℃预处理时最终组织中残余奥氏体量较高,不利于提高强度。850℃预处理出现峰值强度,继续提高预处理温度,强度又下降。由于950℃以上预处理形成再结晶的奥氏体,使得最终热处理后的强度稳定在较低的水平。     

含钒低合金钢铸坯高温延塑性研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机测试了含钒低合金钢铸坯的高温延塑性,利用扫描电镜、金相显微镜对断口形貌及金相组织进行分析。低合金钢的第Ⅰ脆性温度区在Ts~1 370℃之间,第Ⅲ脆性温度区在915~710℃之间。第Ⅲ脆性区间由奥氏体低温域晶界滑移楔形裂纹造成的沿晶脆性断裂和奥氏体晶界先共析铁素体薄膜造成的沿晶韧性断裂两部分组成。钢中的V对钢的第Ⅲ脆性凹槽的影响比较大,脆化向低温区域延伸。