17-4PH不锈钢的抗菌性能

研究了热处理工艺对17-4PH不锈钢抗菌性能的影响。结果表明,冷处理并在482℃时效能有效提高17-4PH不锈钢的抗菌性能和硬度,提高时效温度使17-4PH不锈钢的杀菌率增加,但是其硬度明显降低;时效时间增加,杀菌率提高,但是硬度略有降低。冷处理促进马氏体分解,位错密度增大,从而促进了富Cu相的析出。17-4PH不锈钢最优的抗菌热处理工艺制度为:1040℃固溶处理/0.5 h+液氮冷处理/0.5 h+482℃时效处理/6 h。     

热处理工艺对黏结剂喷射3D打印17−4PH不锈钢微观组织与性能的影响

目的 探究热处理工艺对黏结剂喷射3D打印17?4PH不锈钢样品微观组织、力学性能及电化学腐蚀性能的影响规律,为BJ3DP技术制备综合性能良好的17?4PH不锈钢零件提供参考。方法 基于黏结剂喷射3D打印技术制备17?4PH不锈钢生坯,并将其固化、脱脂、烧结,得到烧结态样品,然后对烧结态样品进行热处理,热处理工艺为在1 040 ℃固溶热处理2 h,随后分别在410、480、550 ℃下热处理3 h后空冷至室温。对烧结态和热处理态样品进行金相试验、单向拉伸试验以及电化学腐蚀试验。 结果 经热处理后,试样在480 ℃时效热处理3 h时力学性能提升最为显著,其屈服强度由608 MPa提升至806 MPa,抗拉强度由1 159 MPa提升至1 245 MPa,伸长率由3.6%提升至13.6%。当时效热处理温度提升至550 ℃时,由于沉淀相的粗化,其力学性能有所下降;同时,电化学腐蚀性能中腐蚀电流密度(Jcorr)减小,腐蚀电位(Ecorr)增大,电荷转移电阻(Rct)增大,出现明显的钝化区。结论 黏结剂喷射3D打印17?4PH不锈钢经热处理后力学性能得到提升,试样在480 ℃时效热处理3 h时力学性能提升最为显著,优于商用热轧17?4PH不锈钢,电化学腐蚀性能与商用热轧17?4PH不锈钢电化学腐蚀性能水平相当。     

激光快速成形GH4169合金显微组织与力学性能

利用GH4169合金粉末进行激光快速成形实验,制备出GH4169合金块状试样,并进行固溶时效热处理。利用扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等方法分别对激光成形沉积态及固溶时效态试样进行显微组织及元素偏析分析,并测试显微硬度、室温及高温拉伸性能。结果表明:沉积态微观组织为生长方向不一的细长柱状树枝晶,组织细小致密;经过固溶时效热处理后晶粒得到细化,晶粒内部仍保留枝晶亚结构;固溶时效态试样较沉积态显微硬度及抗拉强度大幅提高,塑性有所下降,但整体优于锻件技术标准。断口形貌表现为韧性穿晶断裂方式。     

微观组织对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能的影响

采用化学浸泡法和模拟闭塞电池方法研究了固溶+时效和固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的耐点腐蚀性能,并与18-8型奥氏体不锈钢(316L)耐点蚀性能进行了对比。结果表明,0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢组织内富Cu析出相促进了点蚀坑萌生,而点蚀坑发展则与组织形貌有关。固溶+调整+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相多而大,其萌生的点蚀坑密度较高,但由于马氏体板条较细,其点蚀坑尺寸和深度较小;固溶+时效处理的0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢因组织内析出富Cu相少而小,萌生的点蚀坑密度较低,但粗大的板条马氏体组织导致点蚀坑尺寸和深度较大。与18-8型奥氏体不锈钢耐点蚀性能对比表明,通过对0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢进行合理的热处理,其耐点蚀性能可与18-8型奥氏体不锈钢相当。     

最终时效工艺对17-4PH不锈钢组织和性能的影响

根据实际测试的17-4PH不锈钢的热膨胀曲线,对其进行了不同工艺的固溶、时效热处理,并根据热处理后材料的显微组织及其力学性能,得出最终时效工艺可以提高材料的比例极限、规定非比例延伸强度R_p0.02及其塑性;结合金相分析及X射线衍射的方法,确定了17-4PH不锈钢逆变奥氏体的形成过程,并利用X射线衍射方法定量测定了不同最终时效温度形成的逆变奥氏体含量。结果表明:17-4PH不锈钢中的逆变奥氏体产生于最终时效过程中,且其含量随最终时效温度的升高而增加。     

马氏体时效硬化不锈钢真空热处理的组织和性能

就三种不同冶炼炉的马氏体时效硬化不锈钢锻件试样,分别同炉进行电炉、真空炉的热处理工艺试验,比较真空热处理对组织性能均匀性的影响。采用力学性能测试试验,金相显微组织检验,扫描电镜的高倍组织检验和断口形貌分析。得出结论:真空热处理的力学性能的均匀性较普通电炉处理的具有明显的改进,屈服强度的均匀性提高了25.6%,抗拉强度提高了50%,布氏硬度提高了17%,对于不同化学成分组焊在一起的工件,提高力学性能的均匀性具有重要意义,可以大幅提高该类工件力学性能的一次合格率。     

Ti6Al4V合金热氢处理组织演变研究

应用热压缩、固溶淬火和真空退火热处理研究了未置氢和置氢0.18wt.%Ti6Al4V合金不同的工艺条件下的微观组织演变,并且通过硬度测试分析了微观组织和机械性能之间的关系.结果表明:置氢降低了Ti6Al4V合金的热变形抗力,促进了固溶淬火过程中马氏体转变的发生,使得真空退火得到的双态组织更加细小.对于未置氢和置氢的Ti6Al4V合金来说,合理的工艺顺序均应该是:热变形,固溶淬火和真空退火,并且最终都能得到双态组织.     

铸锻复合成形AZ91D摩托车发动机壳体热处理工艺研究

采用不同固溶和时效热处理工艺对液态铸锻双控成形AZ91D摩托车发动机壳体进行了热处理实验。结果表明:样品经过T4(415℃×9h,60℃水淬)处理后,合金的抗拉强度和延伸率最大,其值分别为239.7MPa,1.58%,较未热处理提高幅度分别为41.6%,79.9%。经T6(415℃×9h,60℃水淬+205℃×16h,空冷)处理后,样品显微组织中的第二相得到均化,在一定程度上强化了合金。未处理态、T4、T6状态下的拉伸试样断口形貌中均存在较多的韧窝,表明铸锻双控成形制件的塑性较好。T6(415℃×9h,60℃水淬)热处理后的拉伸试样断口形貌中韧窝最多,塑性最好。     

时效温度对0Cr17Ni4Cu4Nb钢组织及力学性能的影响

以0Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢为研究对象,分析了不同时效温度对其显微组织和力学性能的影响,并对试样断口特征进行了观察分析。结果表明:随着时效温度的升高(480~550℃),材料的抗拉强度σb和屈服强度σp0.2呈逐渐下降的趋势,而材料的断面收缩率Ψ和伸长率δ5呈逐渐上升的趋势;材料的冲击韧性aku受时效温度的影响比较明显,呈逐渐上升的趋势,其中在550℃时aku达到213.4(J·cm-2)。同时由断口观察分析结果显示,时效温度为550℃时拉伸断口的放射区最小,其塑性最好;冲击断口塑性变形最为明显,纤维区和剪切唇区所占的比例最大。0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢随着时效温度的升高,淬火马氏体基体开始回复、再结晶,逆转变奥氏体开始生成并长大,导致材料中的残余奥氏体含量增加,而残余奥氏体的存在有利于0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢保持良好的塑性和韧性。     

淬火工艺参数对BR1500HS材料性能与微观组织的影响规律研究

通过高温拉伸实验研究了BR1500HS高强钢在不同加热温度与保温时间下的抗拉强度、硬度及真实应力-应变曲线,并通过光学显微镜观察了不同淬火温度下的微观组织结构,利用扫描电子显微镜SEM分析了淬后材料的断口形貌。得出了不同的淬火工艺参数对BR1500HS抗拉强度、硬度、真实应力-应变曲线、微观组织结构以及断口形貌的影响规律。在奥氏体化温度为900℃并保温2 min时淬火,材料硬度和抗拉强度均达到峰值,延展性也最好;在850~920℃温度区间韧窝断口形貌较好;淬火温度超过Ac3(811℃)且在保温时间足够长时,可使试样中的铁素体和珠光体完全转变为奥氏体,淬后试样的组织为完全的马氏体。这为实际生产的工艺参数选择提供了指导。     

Interfacial precipitation in hot isostatically pressed diffusion bonds of 17-4 PH stainless steel

Abstract

The embrittlement of hot isostatically pressed (hipped) diffusion bonds manufactured from 17-4 PH stainless steel has been investigated by Auger electron spectroscopy (AES) of in situ fracture specimens. Depth profiling by AES has revealed copper precipitation at the interface of the diffusion bond. This precipitation, up to a few monolayers in thickness, occurs during the ramp up to temperature and pressure of the hot isostatic pressing (hipping) cycle and is not readily removed by subsequent heat treatment. This effect is explained in terms of the metallurgical characteristics of copper within the steel. Results suggest that the extent of the precipitation decreases with increasing process temperature. In the case of PH 13-8 Mo stainless steel, where the precipitation hardening phase is NiAl, the interface is weakened by sulphur segregation and the formation of oxide particles.     

热等静压对第三代单晶高温合金DD33显微组织和持久性能的影响

对第三代DD33单晶高温合金进行标准热处理、热等静压以及不同制度的后续固溶和时效处理,并在850℃/650 MPa和1100℃/170 MPa条件下进行高温持久性能实验,使用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线三维成像技术(XCT)等手段观察和表征不同状态的样品,研究了热等静压和热处理对这种合金显微组织和持久性能的影响。结果表明：铸态DD33单晶高温合金经过适当的热等静压和后续热处理工艺后,样品的组织形貌(γ′相尺寸、体积分数与立方化程度)与标准热处理态基本相同。与标准热处理态合金相比,热等静压处理后合金显微孔洞的体积分数和尺寸均显著降低,其体积分数从0.0190%降低到0.0005%,最大孔等效直径从36.9 μm减小到14.2 μm。在850℃/650 MPa和1100℃/170 MPa条件下热等静压后的样品持久寿命均显著延长。这表明,适当的热等静压和热处理能消除合金内部的显微孔洞缺陷,使其持久性能显著提高。     

Processing stainless steel fibre reinforced NiAl matrix composites by reactive hot pressing

Stainless steel fibres (SSF) were first wound and then plated with electrical nickel film. Alternative layers of these properly spaced Ni-coated stainless steel fibres (SSF–Ni) and aluminum foils were then stacked and diffusion bonded at 500 °C, 100 MPa in vacuum for 10 min to produce an SSF–Ni–Al precursor. Lower-temperature reactive hot pressing (RHP) at 700 °C, a process employed in this work, allowed the nickel and aluminum to react to form an NiAl matrix at a temperature approximately 500 °C lower than that accomplished by hot pressing, hot extrusion or hot isostatic pressing (HIP). RHP at 650 °C was also undertaken in order to investigate the mechanism leading to the formation of a nickel aluminide matrix composite. A dense specimen with complete NiAl reaction was obtained by hot pressing at 900 °C. The variance in microstructure that resulted from the different conditions of heat treatment and hot pressing was analysed by optical microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction (XRD). This revised version was published online in November 2006 with corrections to the Cover Date.     

热等静压工艺参数对ZTC4钛合金力学性能的影响

为了使ZTC4钛合金铸件具有较优的力学性能,系统地研究了热等静压温度、时间、压力等工艺参数对ZTC4钛合金铸板力学性能的影响.结果表明:热等静压工艺参数变化对ZTC4钛合金室温拉伸性能、弯曲性能都有影响,其中对ZTC4钛合金伸长率的影响最为明显,但对冲击性能影响不显著.综合考虑各因素,在920℃/125MPa/2h热等...     

Effect of Heat Treatment on Prior Grain Size and Mechanical Property of a Maraging Stainless Steel

Effect of the heat treatment, including solution treatment (ST) and aging treatment (AT), on the prior austenite grain (PAG) size, microstructure and mechanical properties of a precipitation hardening maraging stainless steel was investigated. The results indicate that the relations between PAG size and yield strength (σy) under both ST and AT conditions obey the Hall-Petch relationship. Furthermore, after ST at 1050℃for 1 h cryogenic treated (CT) at -70℃ for 8 h AT at 535℃ for 4 h, the tested steel showed its ultimate tensile strength (σb) and σy over 1900 MPa and 1750 MPa, respectively.     

Effect of Aging on Microstructure and Mechanical Property of 1900 MPa Grade Maraging Stainless Steel

The 18%Ni alloy steels provide high strength and toughness, while age-hardenable or PH stainless steels also have good corrosion resistance. This paper focuses on an investigation of the heat treatment, mechanical properties and microstructural development of a new maraging stainless steel. It is reported that the heat treatment process should consist of solution treatment and cryogenic cooling to attain a fully martensitic structure, followed by aging at 813 K. This heat treatment resulted in an ultimate tensile strength of over 1900 MPa combined with good impact toughness. Transmission electron microscopy is used to show that, for the peak-aged condition （813 K/4 h）, nano-sized precipitates, e.g. Ni3Mo and/or R-phase, and a high density of dislocations were uniformly dispersed in the lath martensite matrix. The calculated yield strength, based on a revised Orowan mechanism, is in good agreement with the test data. The steel studied has an ultimate tensile strength over 1900 MPa, excellent fracture toughness, and good resistance against over-aging and relatively good corrosion resistance as well.     

石墨烯增强镍基粉末高温合金复合材料的力学性能

采用湿混法将石墨烯纳米片分散到高温合金粉末中,并采用热等静压+热挤压+等温锻造+热处理的方法制备出FGH96镍基粉末高温合金。结果表明:石墨烯纳米片在高温合金中分散均匀,初步发现在后续的热工艺过程中并未发生变性;添加0.1%(质量分数)的石墨烯后,室温抗拉强度和屈服强度分别提高了58MPa和43MPa,塑性从21.0%提高到37.3%;650℃条件下抗拉强度和屈服强度分别提高了58MPa和28MPa,塑性从18.5%提高到26.5%。此外对石墨烯增强FGH96镍基高温合金力学性能的作用机制也进行了进一步分析。     

Zr-Cu-Ni非晶钎料真空钎焊TiAl合金/316L不锈钢接头的界面组织与剪切性能

采用自主设计制备的Zr-42.9Cu-21.4Ni非晶钎料对TiAl合金和316L不锈钢进行真空钎焊,研究钎焊温度和钎焊时间对TiAl合金/316L不锈钢异种金属接头微观组织和剪切性能的影响。结果表明：钎缝界面可以划分为6个不同的反应层。1040 ℃/10 min下制备的钎焊接头从TiAl合金到316L不锈钢侧界面组织依次为γ(TiAl)+AlCuTi/α₂(Ti₃Al)+AlCuTi/AlCu+ZrCuNi+FeZr/Cu₈Zr₃+ZrCuNi+TiFe+Fe₂Zr/FeZr+Fe₂Zr+TiFe₂+ZrCu/α-(Fe, Cr)。随着钎焊温度的升高,接头的抗剪强度先升高后降低。当钎焊温度为1040 ℃和钎焊时间25 min时,接头抗剪强度达到最大值162 MPa。断口分析表明,接头在FeZr+Fe₂Zr+TiFe₂+ZrCu界面处萌生,沿着Cu₈Zr₃+ZrCuNi+TiFe+Fe₂Zr和α-(Fe, Cr)扩展,呈解理断裂。     

J75不锈钢淬火应力的X射线衍射分析

利用铬靶X射线在侧倾结合固定ψ法基础上对J75不锈钢的（311）面进行了淬火应力测量,得到了不同淬火温度下J75合金试样中心点的残余应力值和近表面微应变效应。结果表明：试样表面残余压应力值在-400～-650MPa,最大值出现在淬火温度为700℃左右;淬火使衍射峰半高宽由1．25°增加至1．4°以上,显著增加了J75合金的位错等缺陷。受淬火瞬时热应力分布影响,越靠近试样表面衍射峰的宽化越严重。     

真空退火对原位Al2O3/Fe-Cr-Ni增强复合材料性能的影响

铁铬镍合金具有良好的高温强韧性和抗蠕变性,被广泛应用于制造航空发动机、工业燃气轮机等设备。利用原位合成和热压烧结工艺制备Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料。为减少脆性相对复合材料性能的影响,将热压烧结试样在1000℃下真空保温2h后退火。采用XRD和SEM等测试方法,研究热处理后Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料的微观结构和常温力学性能。结果表明:Al2O3/Fe-Cr-Ni复合材料主要由Fe-Cr-Ni合金相、Fe-Cr相和Al2O3陶瓷增强相组成。热压烧结试样的维氏硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为4.16GPa、298.31MPa和8.04MPa·m1/2。经1000℃高温热处理后,复合材料中Fe-Cr相发生奥氏体转变和合金基体晶粒长大,导致硬度下降至2.98GPa。Fe-Cr-Ni合金基体中韧性相含量和基体连续性增加,使该复合材料的抗弯强度和断裂韧度明显上升,其值分别为459.33MPa和12.81MPa·m1/2。