ZG35Cr25Ni12NNbRE钢中黑斑组织的成因探讨

ZG35Cr2 5Ni12奥氏体耐热铸钢经固溶时效后的显微组织由初晶奥氏体、共晶碳化物 ,以及在奥氏体基体上时效析出的二次碳化物组成 ;使用 3.5a(年 )后二次碳化物增多 ,共晶碳化物附近的“无析出区”消失 ,并在许多共晶碳化物内部形成黑斑组织。研究表明 ,黑斑组织是富含稀土元素的氮碳化物ε (Cr ,Fe) 2 (N ,C)相 ,是在长期高温过程中通过消耗共晶碳化物形成的     

深冷处理工艺对M2高速钢显微组织与性能的影响

对M2高速钢进行不同时间或循环三次的深冷处理，然后测量深冷处理前后试样的硬度、冲击韧性以及高温摩擦磨损性能，结合X射线物相分析、扫描和透射电子显微分析技术研究深冷处理工艺对M2高速钢硬度、红硬性、冲击韧性、高温耐磨性和组织的影响及机理。结果表明：深冷处理后，残余奥氏体含量降低，一次共晶碳化物分解，二次碳化物弥散析出，并且孪晶马氏体细化。因此，深冷处理后M2高速钢的室温硬度、红硬性、冲击韧性和高温耐磨性均得到提高。延长深冷时间和循环深冷处理均利于提升M2高速钢的性能。循环三次深冷后M2高速钢的显微组织的改善和性能的提升最明显。较未深冷试样，循环三次深冷后试样残余奥氏体含量降低50%,大尺寸一次碳化物数量减少75.2%,二次碳化物析出增加约296%,室温硬度提高2.27%,红硬性提高2.7%,冲击韧性提高15.6%,高温相对耐磨性提高140%。与一次长时间深冷相比，循环深冷处理在提升性能和降低成本方面更有优势。     

固溶及时效热处理对K465合金组织的影响

研究了K465合金热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,合金热处理后,枝晶干处的γ'相呈立方状、体积分数为62%,同时还析出了细小点状碳化物,铸态MC碳化物转变为M6C。高温时效热处理结果表明,合金经1 000℃/500 h和1 100℃/100 h后,析出富集W和Mo的针状和棒状二次析出相;1 000℃条件下,随着时间的延长,二次析出相的数量逐渐增多;温度的升高可促进二次相的析出。     

30CrMnSiA钢的回火组织转变

对三种含砷量的３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢进行了不同温度的回火处理，在室温下测取了回火处理试样的穆斯堡尔谱，同时对典型试样作了金相和俄歇电子能谱（ＡＥＳ）分析。试验结果表明。３０ＣｒＭｎＳｉＡ钢经淬火十回火处理后，其室温组织为α＇固溶体、碳化物和少量残余奥氏体的混合组织。回火温度不同，碳化物的形态也不一样，残余奥氏体含量随回火温度升高而降低。低温回火脆性主要是残余奥氏体分解与ε＋θ碳化物析出综合作用的结果。     

Cr—Ni亚稳奥氏体基耐磨铸铁结构设计及其性能

按已有的金属学理论进行了Ｃｒ－Ｎｉ亚奥氏体基耐磨铸铁的合金结构设计。这种新型耐磨铸铁在砂型浇注时，其组织结构为亚稳奥氏体基体加网络状共晶碳经物Ｍ７Ｃ３，基体表面很易摩擦诱发马氏体要变使硬度提高，具有很高的耐磨性，该铸铁的亚稳奥氏体基体在中温区是稳定的，在高温区沉淀析出碳化物Ｍ２３Ｃ６但因共晶碳化物局部溶解，使奥氏体成分变化不大，因此，该耐磨铸铁也具有良好的耐热性。     

激光熔覆Ni-Cr-Si-B-C系合金层微观组织和性能研究

本工作在奥氏体不锈钢等基材上激光熔覆镍基硬面合金，对其工艺、微观组织和性能进行了较深入的研究。通过扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、金相等微观分析方法研究，对快速凝固激光熔覆合金层的非平衡态微观组织特性、形成条件与其性能关系有较深入的了解。结果表明，合金层微观组织为超细的共晶组织，在含Ｃｒ、Ｓｉ、Ｃ、Ｂ元素过饱和γＮｉ（Ｆｅ）奥氏体基体中，均匀分布着细小的树枝状碳化物、硼化物及硅化物；获得这种特殊的快速凝固非平衡态超细共晶组织及与基材的良好冶金结合是它具有良好的力学性能和耐磨耐蚀使用性能的关键。     

时效对18Cr2Ni4WA钢微观组织的影响

用透射电镜和Ｘ－射线能谱仪对经自然和人工时效的１８Ｃｒ２Ｎｉ４ＷＡ钢的微观组织、析出相及其分布进行了研究。结果表明，在应力作用下，组织的回复趋于不均，沿晶界析出的脱溶物增多。回复较充分的铁素体板条中析出粗大的（Ｆｅ、Ｃｒ）３Ｃ，局部均匀分布；回复不充分处，沿晶界还析出长杆状的（Ｆｅ、Ｃｒ）３Ｃ和更细小的杆状Ｗ２Ｃ。时效后组织中元素Ｃ、Ｃｒ和Ｗ趋于沿晶界偏聚，其中Ｗ几乎全部以碳化物的形式存在于晶界附近。析出相（Ｆｅ、Ｃｒ）３Ｃ的［００１］晶带轴与α铁素体的［１２１］晶带轴近似平行。晶界脆性相的增多是该材料的螺栓在服役期间变脆和在腐蚀环境下失效的内在原因。     

W6Mo5Cr4V2钢形变热处理组织的电镜分析

利用透射电子显微技术研究了Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢在７５０－１１５０℃温度范围内等温形变０－６５％后直接淬火或２７０℃等温淬火的显微组织。结果表明：形变诱发了ＭＣ型碳化物，且析出碳化物的分布和形态与形变参数有关；ＭＣ与母相奥氏体的取向为三基矢分别平行，且ＭＣ的析出不影响随后相变产物的形貌；马氏体和贝氏体铁素体的惯习面为〔１１１〕γ，它们与奥氏体、ＭＣ间有这样的关系：〔１１１〕ＭＣ／／（１１１）γ／／     

FeCr1 8.2Ni6.9Mo2.5Cl.5合金二次硬化机制的研究

奥氏体 FeCr18.2Ni6.9Mo2.5C1.5合金时效时可产生明显的二次硬化效果。在时效过程中除有M_(23)C_6碳化物沉淀析出外,还有体心相形成。经差热分析、x 射线衍射分析和电子衍射分析证明该体心楣为加热过程中形成的铁素体,但往往会被误认为二次淬火时形成的马氏体。高温硬度试验证明二次硬化效果是由 M_(23)C_6碳化物形成引起的。     

镍基合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理

采用X射线衍射，SEM，EDAX及显微硬度和洛氏硬度等分析手段研究了含碳量为1．0％的NiCrBSi系自熔合金粉末光束堆焊层的微观组织及强化机理，结果表明，采用光束镍基合金粉末堆焊可在铁碳合金表面获得与基体冶金结合良好，无裂纹，轻度稀释的强化层，堆焊热输入对堆焊层稀释率及合金元素烧损的影响程度决定了堆焊层微观组织及物相组成，小热输入堆焊时，堆焊金属经度稀释（η=3.5%），其显微组织由少量初生的γ－Ni和大量的γ－Ni Bi3B Ni3Si三相共晶组成的亚共晶基底，以及在基底上分布着大量的Cr23C6,(Cr,Fe)7C3高硬度相组成，采用大热输入堆焊，堆焊金属稀释率达12％，堆焊层由大量的γ－（Fe,Ni0枝晶和少量γ－(Fe,Ni) M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6,M7C3共晶组成，在堆焊层中未发现一次碳化物的析出，在光束粉末堆焊层中大量高硬度M23C6，M7C3型碳化物和Ni3B,Ni3Si共晶相的析出以及合金元素在γ相中的过饱和固溶是其是以强化的主要原因，与TIG堆焊相比，采用相近热输入所获得的光束粉末堆焊层的耐磨性能提高了3倍以上。     

316L奥氏体不锈钢中时效条件下析出相演变行为的研究

通过定量金相,SEM&EDS、TEM等实验技术分析316L奥氏体不锈钢中析出相随时效时间、温度的变化,并测定析出相的体积分数与尺寸.结合热力学计算表明:在316L奥氏体不锈钢中,经850℃时效处理后,析出相为M23C6型碳化物,且随着时效时间的延长,析出量明显增多,尺寸增大;经650℃时效处理100 h后,主要析出相类型为χ相.     

16Cr2Mo1Cu高铬铸铁在亚临界处理中硬化行为研究

研究了亚临界处理对16Cr2Mo1Cu高铬铸铁的组织转变和性能的影响,并利用X射线衍射分析、磁性法和硬度测定法分析了硬化机制.研究表明:16Cr2Mo1Cu高铬铸铁的铸态组织由残余奥氏体、马氏体和M7C3型共晶碳化物组成,其相对含量分别为77.0%,7.2%和15.8%;在亚临界处理过程中,基体组织中的残余奥氏体析出二次碳化物并在冷却过程中转变为马氏体,使该合金在560～600℃的亚临界处理过程中出现二次硬化;在适当的处理温度和保温时间下,16Cr2Mo1Cu高铬铸铁可得到最高的硬度.     

激光冲击强化制备发动机用FGH96镍基高温合金性能分析北大核心CSCD

采用时效工艺处理发动机用FGH96镍基高温合金,利用激光冲击强化方法对其表面进行修复,实验测试分析其组织,残余应力及疲劳寿命。研究结果表明:基体中形成了大量的γ相奥氏体;时效96h后显微组织中产生了大量碳化物,存在沿晶析出。激光冲击强化处理后位于表面附近的晶粒形成更小的尺寸,合金表面晶粒发生明显细化,链状碳化物在晶粒内呈现弥散分布状态,实现FGH96合金的沉淀强化作用,对位错运动产生明显抑制效果。经激光冲击强化处理后试样并未产生新的衍射峰。激光冲击强化可以使试样表面获得更高的残余压应力,使时效试样达到更高的疲劳寿命。激光冲击强化还可以将残余应力引入到基体中,使疲劳裂纹源受到明显抑制,显著降低疲劳裂纹的扩展速度。     

高速钢高温形变诱发析出的研究

本文探讨了高速钢在高温形变过程中碳化物析出的行为及奥氏体组织状态对析出的影响。用透射电镜和扫描电镜分析了不同热处理状态奥氏体的组织结构,分析了高温形变过程中碳化物析出的部位,颗粒尺寸及形态。试验表明, 碳化物主要在奥氏体的缺陷处呈点状和点列状析出,大小为20mμ。处于回复状态的奥氏体缺陷诱发碳化物析出,析出碳化物钉札缺陷阻止再结晶进行。当再结晶驱动力较大时,由于动态再结晶充分发展,使缺陷大量消除,碳化物析出显著地减少。     

高强度Fe-Ni膨胀合金丝材时效工艺研究

采用性能测试和显微组织分析手段，探讨了高强度低膨胀Fe—Ni合金丝材时效处理对合金膨胀系数及强度的影响规律。试验结果表明，采用较高温度时效（475℃），能够使碳化物能够呈弥散状析出，将有利于合金膨胀系数的控制，及合金强度的提高；而较低的时效温度（425℃）下，碳化物呈不均匀状析出，合金强化效果不明显，同时不利于膨胀系数的控制。     

4Cr14Ni14W2Mo钢中的碳化物

本文研究了4Cr14Ni14W2Mo 钢中碳化物的性态,溶解和析出规律及其对性能的影响。指出,该钢中存在球形、立方体形和六方柱体形等多种形态碳化物,但均为 M_(2(?))C_6。较低温度时效析出的碳化物为立方体形,细小弥散,与基体共格,有明显强化作用。未溶碳化物和较高温度二次固溶后析出的碳化物多为球状和六方柱体形,尺寸较大,与基体不共格,强化作用有限。二次固溶沿晶界择优析出的粗大链状碳化物和时效沿晶析出的网状碳化物易导致沿晶断裂。     

新型高钴镍合金钢的微观组织和性能

研究了新型高CoNi超高强度合金钢的组织和性能.在最佳热处理条件下,达到最佳强韧性,σb ≥1960MPa,σ0.2≥1740MPa,断裂韧性K1c≥112 MPa·m1/2,其组织为典型的淬火回火板条马氏体,等温回火处理产生二次硬化反应,析出与基体共格的细小弥散合金碳化物M2C沉淀使其得到强化.析出相与基体间的共格关系随回火温度的升高而失去,并转化为M23C6或 M7C3.分布在晶界的膜状奥氏体有韧化作用.在较高温度下回火,M2C粗化、失主与基体间的共格关系,并向其它碳化物转化,以及在晶内形成大量奥氏体,使性能下降.     

正火回火14Ni3CrMoV锻钢微观组织的TEM研究

利用透射电镜 (TEM)研究了 1 4Ni3CrMoV锻钢正火 +回火后的微观组织。结果表明 ,该钢在正火过程中形成的以贝氏体为主的组织在高温回火过程中发生了明显变化。碳化物大量析出 ,分布均匀 ,大部分仍保持一定的方向性 ,显示原贝氏体铁素体板条的位向。局部存在铁素体 +球化碳化物类组织。回火后没有发现块状残余奥氏体     

合金元素及时效处理对Fe-Mn-Al-C低密度钢中κ-碳化物的影响特性综述

Fe-Mn-Al-C低密度钢具有密度低、力学性能优良的特性,在汽车结构材料领域具有广阔的应用前景。作为Fe-Mn-Al-C低密度钢中主要的析出相,κ-碳化物的沉淀硬化效应是Fe-Mn-Al-C低密度钢中最为显著的强化机制,对优化低密度钢的力学性能有着重要的作用。然而,κ-碳化物的析出形态特征及位置对Fe-Mn-Al-C低密度钢性能的作用机制存在差异,且κ-碳化物的形态特征易受到低密度钢合金元素构成及热处理条件的影响。因此,近年来科技工作者对Fe-Mn-Al-C低密度钢中κ-碳化物的形成机制及形态特征影响因素开展了深入的研究,并取得了一定的成果。研究结果表明,Fe-Mn-Al-C低密度钢中κ-碳化物的形成机制为调幅分解+有序化反应。低密度钢中Al含量增加有利于促进κ-碳化物的析出与长大,Mn含量对全奥氏体Fe-Mn-Al-C钢中κ-碳化物析出的影响较弱,对双相Fe-Mn-Al-C钢中κ-碳化物的析出有明显的抑制作用。在400～650℃的时效温度下,细小的κ-碳化物会在奥氏体基体弥散分布,而在650～750℃的较高温度范围内时效时,粗大的碳化物会以片层状形态存在于奥氏体或两相区晶界。κ-碳化物对Fe-Mn-Al-C钢力学性能的影响具有两重性,细小的晶内κ-碳化物能够起到强化作用,而粗大的晶粒间κ-碳化物则造成材料延展性及韧性的损失。本文基于国内外研究进展,分析总结了Fe-Mn-Al-C低密度钢中κ-碳化物的形成机理与形态特征的影响因素,以及κ-碳化物形态特性对材料性能的影响规律,并对控制Fe-Mn-Al-C低密度钢κ-碳化物形态特征方法进行了总结和展望。总结认为Fe-Mn-Al-C钢中Al的质量分数应控制在7%～10%之间,以为κ-碳化物析出提供驱动力,时效处理温度为550～650℃,时效时间在1 h以内,以避免形成粗大的κ-碳化物破坏低密度钢的性能,同时展望了通过向Fe-Mn-Al-C低密度钢中添加强碳化物形成元素抑制粗大的κ-碳化物形成的新工艺手段。     

热处理对TP347H钢组织结构及力学性能的影响

本文通过800--900℃的加速老化试验,研究热处理过程中TP347H钢的组织结构及力学性能的变化特征。结果表明：800℃,58h热处理,原奥氏体晶粒尺寸稳定,碳化物颗粒在晶界及晶内弥散析出;900℃,5．5h高温热处理后,析出碳化物聚集长大,导致晶界宽化。经900℃,5．5h高温处理后,TP347H钢仍为韧窝聚集型断裂,但断裂面相对平整,韧窝细而浅,且沿基体晶界有二次裂纹扩展。上述组织结构的变化导致热处理过程中TP347H钢的强度持续降低,而塑性先增加,后降低。