固溶温度对TP347HFG耐热钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、布氏硬度测试、拉伸测试等手段研究了不同固溶温度下TP347HFG钢的组织和性能。结果表明,随着固溶温度升高,TP347HFG耐热钢晶粒度降低,固溶温度为1 180℃时晶粒尺寸、形状均匀;固溶温度为1 210℃时晶粒明显长大,且尺寸不均匀;TP347HFG耐热钢第二相由大颗粒相和小颗粒相组成,其主要成分均为NbC;固溶温度为1 120℃和1 180℃时小颗粒第二相在晶界析出,对晶界强化作用显著,1 210℃时第二相大部分在晶粒内部析出,并有Ostwald熟化现象发生,细小第二相消溶而较大颗粒第二相变大,从而影响基体性能;固溶温度为1 120℃和1 180℃时其抗拉强度和Rp0.2最高,随着固溶温度的升高,伸长率增加而硬度降低。     

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。     

固溶温度对GH2787合金组织性能的影响

研究了不同固溶温度对GH2787合金组织和性能的影响。结果表明,当固溶温度高于g'相溶解温度时,合金晶粒尺寸较大,g'相体积分数较低;当固溶温度接近g'相溶解温度时,合金中g'相分布不均匀,并且出现g'相团簇,同时在合金中析出大量h相;当固溶温度低于g'相溶解温度时,合金晶粒尺寸较小,g'相体积分数较高且均匀分布在合金中。显微硬度和拉伸试验表明,随固溶温度较低,合金的硬度和强度提高,研究表明GH2787合金的主要强化机理是晶界强化和沉淀强化。     

固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材微观组织和力学性能的影响

采用SEM、EDS和XRD等手段研究了不同固溶处理温度对GH3625合金热挤压管材组织性能的影响。结果表明,1 120℃是合金组织和力学性能的一个转折点。当固溶处理温度为910~1 120℃时,由于晶界处NbC相的钉扎作用,使得晶粒长大缓慢,合金硬度和强度缓慢下降;当固溶温度超过1 120℃时,NbC相大量回溶,钉扎作用减弱或消失,晶粒急剧长大,合金硬度和强度的下降趋势明显增大。随着固溶温度的升高,合金断口中的韧窝变得大而深邃,塑性逐渐提高;当固溶温度超过1 120℃时,拉伸断口基本以韧窝为主。GH3625合金热挤压管材在固溶处理时间为1h时的最佳固溶处理温度为1 120℃。     

固溶处理对GH4169G合金蠕变的影响

研究了固溶处理温度对GH4169G合金晶粒组织、晶界析出和蠕变的影响。结果表明,随着固溶处理温度的提高(由980℃提高到1020℃)GH4169G合金的晶粒尺寸明显增大,晶界d相的尺寸和数量明显减少,晶内g″相的析出变化不大;合金的650℃/700 MPa稳态蠕变速率明显降低,表观蠕变激活能明显增大,蠕变断裂寿命显著延长。固溶处理温度对680℃/725 MPa的蠕变性能有相同的影响趋势,但其程度减弱。孪晶的形成是GH4169G合金的重要蠕变机制。提高固溶处理温度使晶界d相的析出减少,晶界滑动蠕变速率降低;同时使晶粒度增大,形成孪晶的阻力增大,晶粒蠕变速率降低。     

新型耐热钢Super304H高温时效后的组织与性能

采用光学显微镜、扫描电子显微镜及X射线衍射等手段并通过显微硬度和冲击实验,研究了Supre304H钢经750～1350℃时效后的微观组织和性能.结果表明:高温时效后Super304H钢的微观组织为γ相+析出相;随时效温度的不同,基体晶粒尺寸及析出相的种类、分布发生不同的变化.在750℃左右因微细沉淀强化及细晶组织使得显微硬度达到最大值,而后随温度升高以及析出相、晶粒尺寸与固溶元素的变化,显微硬度呈现先快速下降后缓慢下降的趋势;时效试样的冲击功值随温度升高在850℃左右,由于M23C6沿晶界大量析出导致晶界脆化而达到最低值,后又因析出相的再溶解致使晶界脆化效果趋弱而逐渐升高.     

超超临界锅炉材料TP310HCbN(HR3C)持久及析出行为

采用持久试样方法,结合Gleeble、硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HCbN耐热钢热变形以及在650℃与700℃条件下持久及析出行为进行了分析。结果表明:两种持久温度条件下,硬度变化趋势差别不大;随着持久时间延长,TP310HCbN耐热钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;太钢生产的TP310HCbN耐热钢650℃/700℃-100000h外推持久强度均满足标准要求。     

固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材组织和性能的影响规律

研究了固溶温度对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,钛合金固溶处理温度在相变点以下,空冷后,显微组织由β相、初生α相以及次生α相组成。随着固溶温度的升高,显微组织中β相晶粒尺寸增大,晶界α相厚度减小,产生有序化现象,而次生α相数量和尺寸减小,使合金的强度降低,塑性升高,但固溶处理温度为800℃时,网状晶界α相使塑性迅速下降;当固溶处理温度在相变点以上,Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金重新形核并长大,随着固溶温度的升高,β相晶粒尺寸增大,初生α相数量减少,强度和塑性都下降,过冷β相晶粒发生应力诱发马氏体现象。     

固溶温度对Mg-2Gd-2Zn轧制板材显微组织和力学性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD、显微硬度计和力学试验机研究了400℃、430℃、460℃、490℃和520℃不同固溶温度对轧制态Mg-2Gd-2Zn合金板材组织结构和力学性能的影响。结果表明,当温度不高于490℃时,晶粒尺寸随固溶温度升高几乎呈线性增长趋势。第二相颗粒也随固溶温度升高总体呈减少趋势。但在490℃固溶温度下,第二相反而增加,且呈细小弥散分布。此时显微硬度达最大值,为77.88HV,固溶时效强化效果显著。XRD分析结果表明,当固溶温度从430℃升高到490℃时,第二相主要由MgZn_2和GdZn_5的初生相转变为MgZn_2和GdZn的沉淀相。490℃固溶处理下合金板材沿RD、TD和45°方向的抗拉强度均达到最大值,分别为262 MPa、244 MPa和254 MPa;断裂伸长率略有降低,分别为34%、31%和39%,但塑性各向异性降低。     

固溶温度对GH4742合金力学性能及γ'相的影响

采用EBSD、SEM等手段研究了固溶温度对GH4742合金的微观亚结构、力学性能和γ’相的影响。结果表明,固溶温度为1080℃～1120℃时,随着固溶温度的提高基体发生静态再结晶的比例提高,小角度晶界的比例由13.2%降低为3.2%;同时,晶粒显著粗化,平均晶粒尺寸由11.0μm增大到111.6μm,Σ3孪晶界的比例由13.2%提高到58.6%。随着固溶温度的提高,基体内一次γ’相的体积分数显著降低、尺寸增大,二次γ’相的体积分数和尺寸增加,三次γ’相的体积分数和尺寸变化较小。在不同固溶温度下γ’相强化增量的变化较小,晶粒粗化是导致其强度降低的主要因素。随着固溶温度的提高GH4742合金的室温强度显著降低,而高温强度提高和持久断裂时间显著增加。固溶温度为1100℃时,GH4742合金的室温和高温力学性能良好。     

分级固溶处理对8Cr4Mo4V钢的微观组织和硬度的影响

对8Cr4Mo4V航空轴承钢进行分级固溶处理,即在1000~1060℃的初级固溶处理和在1080~1100℃的二级固溶处理,并观察和测试其组织和硬度,研究了分级固溶温度的影响。结果表明,随着初级固溶温度的提高(二级固溶处理为1080℃×10 min),钢中未溶碳化物的体积分数从4.37%逐渐降低到3.43%,但是晶粒没有明显长大。随着二级固溶温度的提高(初级固溶处理为1060℃×30 min),未溶碳化物的体积分数从3.51%逐渐降低到2.84%,平均晶粒尺寸显著增大。当初级固溶温度较低或二级固溶温度较高时,8Cr4Mo4V钢的回火硬度较高。为了使8Cr4Mo4V钢具有高硬度同时避免晶粒粗化,初级固溶温度宜为1020~1050℃,二级固溶温度宜为1080~1090℃。对这种钢进行1020℃×20 min+1090℃×10 min固溶处理后,其平均晶粒尺寸为12.1 μm,回火硬度为63.8 HRC,冲击吸收功为15.28 J,室温抗拉强度为2664.3 MPa。     

时效温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

采用X射线衍射、光学显微镜、透射电子显微镜、显微硬度和拉伸性能测试等手段,研究时效热处理温度对Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金组织和性能的影响。结果表明,Mg-12Gd-3Y-1Sm-0.5Zr合金在200,250℃和300℃峰时效时,晶粒大小随时效温度的升高而逐渐增大,晶内颗粒状的第二相数量增多,硬度峰值出现的时间逐渐缩短。合金时效温度在200,250℃时,析出相为β′相,时效温度在300℃时,析出相为β相。合金在250℃峰时效时力学性能最优。在200,250℃峰时效热处理的合金在从室温到200,250℃和300℃拉伸过程中抗拉强度随拉伸温度的升高先升高后降低,出现了抗拉强度反常温度效应,而在300℃峰时效热处理后的合金未出现该反常现象。     

Influence of precipitated phases on properties during prolonged aging in TP347H steel at 700 °C

The aging of austenitic stainless steel TP347H (18% Cr-12% Ni-1% Nb) was performed at 700 °C for 500, 800, 1500, 2500 and 3650 h. Microstructure, precipitates and mechanical properties were examined on aged materials to analyze the impact of microstructure on mechanical properties. These tests showed that the main precipitate of the TP347 specimen was Nb(C,N) while M₂₃C₆ carbides precipitated at the aging time of 500 h, with the coarsening of M₂₃C₆ and MX phases during prolonged aging. The fine and dispersive Nb(C,N) particle precipitation up to 1500 h aging is a benefit for hardness and creep resistance. After aging for 3650 h, σ phase precipitated. Meanwhile, coarsening of Cr₂₃C₆ and Nb(C,N) led to creep cavity and brittle intergranular fracture. No clear change in tensile properties at room temperature during aging were observed. A distinct decline in creep properties was caused by an average diameter increase and precipitation of σ phase and bulky Cr₂₃C₆.     

LD7铝合金淬火敏感性及相变动力学规律

通过分级淬火的方法,结合所测LD7铝合金淬火态电导率和时效态硬度拟合出合金的时间-温度-转化率(TTT)曲线和时间-温度-性能(TTP)曲线。利用透射电镜(TEM)和Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程研究了铝合金等温淬火过程中的组织变化和相变动力学规律。结果表明:LD7铝合金TTT和TTP曲线的鼻尖温度均为350℃,孕育期约为2s,淬火敏感区间为290~410℃;等温保温过程中过饱和固溶体析出第二相粒子,鼻尖温度附近析出速率最快;随保温时间的延长,第二相富集长大且粗化,无沉淀析出区域变宽,晶界第二相连续化,导致合金强化效果下降;根据相变动力学方程拟合出的S曲线,解释了合金在350℃附近淬火敏感性最大以及淬火敏感区间合金第二相主要以针状形态析出的规律。     

终冷温度对高强度抗震钢筋组织和性能的影响

用Gleeble-3800热模拟机进行高强度抗震钢筋的热模拟实验,使用金相显微镜(OM)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(TEM)和万能拉伸试验机等手段表征其微观结构、第二相、力学性能和断口形貌,研究了终冷温度对高强度抗震钢筋的组织和性能的影响并揭示微合金元素细化晶粒的机理。结果表明：实验钢的显微组织主要为铁素体和珠光体,随着终冷温度的降低铁素体晶粒细化。终冷温度为650℃时实验钢中分布在铁素体基体上的主要析出相 (Nb, Ti, V)C和(V, Nb, Ti)C的平均粒径约为2 nm和5 nm。随着终冷温度的降低实验钢的抗拉强度和屈服强度都增加,终冷温度为650℃时其抗拉强度和屈服强度分别为638.75 MPa和467 MPa,强屈比为1.37。在不同终冷温度实验钢的拉伸断口主要为等轴韧窝,其尺寸和深度不同。     

23Cr-14Ni高氮奥氏体不锈钢σ相析出行为EI北大核心CSCD

采用经验公式、热力学计算方法、Gleeble热/力模拟实验技术,结合光学显微镜、扫描电镜及透射电镜分析,研究了23Cr-14Ni高氮奥氏体不锈钢中σ相的析出行为。结果表明,23Cr-14Ni高氮奥氏体不锈钢中σ相可在960~1030℃析出,高于1050℃溶解。σ相析出具有异常快速的动力学特征,在经过1030℃保温1 min固溶处理后,σ相可直接从奥氏体晶界快速析出,析出先于碳氮化物相。σ相析出动力学行为及相对碳氮化物的析出次序和传统奥氏体不锈钢显著不同。铬、锰、钼元素含量较高且钼元素在晶界处偏聚提高了σ相平衡析出温度,是加速σ相析出的主要原因。     

Shape Memory Effect of As-aged Fe-14Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C Alloy

1. IntroductionFe-Mn-St-Cr-Ni shape memory alloys exhibit notonly a good shape memory effect (SME), but alsoa good corrosion resistance[1'21, compared with FeMn-St alloys. Furthermore, it can be used in manufacturing pipe couplings because of its high phasetransformation temperature and great thermal hysteresis. But the recovery strain in these alloys is stilllow, which limits their application in pipe couplings.Therefore, to increase the recovery strain is key totheir practical applica,ti…     

Characterisation of oxide scales developed on high temperature resistant alloys in pure steam environments

Abstract

Steam oxidation of heat exchanger tubes and pipe work is of growing interest as research into the improvement of power plant efficiencies shows the need for much higher steam temperatures and pressures. This paper reports on the characterisation of the oxide scales grown during the steam oxidation of four alloys (T23, T92, TP347HFG and Inconel 740) in atmospheric pressure steam at four temperatures (600, 650, 700 and 750°C) for periods of 250, 500 and 1000 h. Three methods have been employed in analysing these scales: reflected light optical microscopy, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis and X-ray diffraction.

The thickness, composition, morphology and spalling behaviour of the oxides differed with alloy composition, exposure times/temperatures and sample shapes. The ferritic steels exhibited the most severe oxidation, with the scales formed on these typically being triple-layered: an inner layer of Fe – Cr spinel, central layer of magnetite and outermost layer of haematite. However, the amount of haematite formed changed with the exposure time/temperature, alloy and sample orientation. In comparison TP347HFG and Inconel 740 showed significantly slower oxidation, with generally thin oxide scales (<5 µm) developing even at the highest exposure temperatures, though TP347HFG started to form some nodular growths after 1000 h exposure at the two higher temperatures.