预热处理对FGH95高温合金粉末中碳化物的影响

对等离子旋转电极雾化(PREP)FGH95高温合金粉末颗粒在不同温度下进行预热处理，并对热处理粉末中碳化物的变化规律进行分析，结果表明：经预热处理，粉末颗粒中的MC′型亚稳碳化物发生分解和转变，析出稳定的MC，M23C6及M6C型碳化物，明显改变碳化物的稳定性和分布状态。     

等离子旋转电极雾化FGH95高温合金粉末的预热处理

在不同热处理制度下对等离子旋转电极雾化(PREP)FGH95高温合金粉末颗粒进行预热处理，并对热处理粉末颗粒微观组织、碳化物析出相及γ相的变化规律进行研究。结果表明：随着预热处理温度升高，树枝晶组织逐渐消失，γ相由圆形逐渐转变为方形，粉末颗粒中的MC′型亚稳碳化物发生分解和转变，析出稳定的MC，M23C6及M6C型碳化物。M23C6碳化物的析出温度为950℃，M23C6与M6C碳化物的相互转变温度为1000～1050℃，M23C6和M6C的溶解温度为1100℃。     

镍基高温合金快速凝固粉末颗粒中MC型碳化物相的研究

对等离子旋转电极雾化（PREP）法制备的FGH95镍基高温合金粉末中碳化物的形态、结构、成分及其稳定性进行了实验研究,分析了粉末颗粒凝固过程中的热学参数和非平衡溶质分配对碳化物形成过程的影响．结果表明：快速凝固FGH95合金粉末中亚稳MC型碳化物形态的几何完整度随粉末颗粒尺寸减小由规则形态向复杂形态变化,不同尺寸粉末颗粒中碳化物的形态和数量决定于凝固过程中热学参数的变化和非平衡溶质分配系数的不同．亚稳MC型碳化物在加热作用下发生分解及合金元素再分配,其形态由复杂形状为主转变为规则形态的稳定MC型碳化物．     

粉末高温合金原始颗粒边界与MC型碳化物溶解度的关系

原始颗粒边界(PPB)是在粉末加热固结过程中MC型碳化物在颗粒边界析出造成的,利用扫描电镜(SEM)和电子探针X射线显微分析仪(EPMA)研究了 MC型碳化物在镍基高温合金中的溶解度与粉末高温合金中原始颗粒边界(PPB)的关系.结果表明:强碳化物形成元素(Ti、Zr、Hf、Nb、Ta)对应的MC型碳化物在镍与镍基高温合金中的溶解度顺序为:TiC＞NbC＞TaC＞ZrC＞HfC,同时温度越高MC型碳化物的溶解度越大;在镍基高温合金中溶解度较大的TiC容易在粉末高温合金的PPB上析出,而溶解度较小的TaC则避免了这种现象.未添加Ta元素的FGH4098合金中原始颗粒边界(PPB)上的MC型碳化物主要为TiC;添加Ta元素的FGH4098合金,制粉过程中会在粉末颗粒内部析出更多的含Ta的MC'型碳化物,在随后的热等静压过程中,这种MC'碳化物转变成为更高稳定性的MC型碳化物(Ta,Ti,Nb)C.(Ta,Ti,Nb)C存在富Ti的核心,Ti和C元素被"固定"在了碳化物中,阻碍了 MC型碳化物在PPB上析出.     

FGH96合金粉末的俄歇分析及预热处理

针对等离子旋转电极工艺制备的FGH96合金粉末,采用俄歇电子能谱对合金粉末的颗粒表面进行成分分析,并利用透射电镜对预热处理后粉末中的碳化物演变进行研究。结果表明:FGH96合金粉末的颗粒表面明显存在O、C和Ti元素的偏聚,原始合金粉末的颗粒表面由O和C原子吸附层和富含Ti元素的碳氧化物层组成;经过预热处理,颗粒中形成于快速凝固过程中的MC′亚稳碳化物转变成稳定的MC碳化物,并析出M23C6碳化物,明显改善了颗粒内碳化物的稳定性和分布状态。     

含稀土轧辊用高速钢淬回火过程微观组织转变

利用金相(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及能损谱(EELS)等手段,研究了含稀土轧辊用高速钢在1100℃淬火和550℃两次回火热处理过程的微观组织变化特征,重点探讨了碳化物行为。结果表明,淬火加热过程中热稳定性较高的MC和M6C型一次共晶碳化物难以溶解,亚稳态的M2C型一次共晶碳化物则发生分解反应得到MC和M6C两种碳化物,分解形成的M6C较MC量多且尺寸较大,小颗粒MC包含在M6C之中;淬火基体组织由马氏体和残留奥氏体组成,淬火马氏体既有板条马氏体也有孪晶型马氏体。经两次回火后,残留奥氏体得以有效消除,大量细小富V的MC型二次碳化物弥散析出产生二次硬化现象。     

一种多元中合金高碳钢的预处理工艺对碳化物转变及形貌的影响

用扫描电镜、X射线衍射仪、定量金相法研究了Cr-W-Mo-V中合金高碳钢的预处理工艺对碳化物转变及形貌的影响.结果表明,该钢退火组织具有多种碳化物,诸如M3C、M23C6、M7C3、M6C、MC.在820～860 ℃退火的碳化物形貌与退火前状态有很大关系,存在分散的颗粒状碳化物和层状分布的短棒状碳化物,还有层状珠光体组织;在800 ℃加热保温于680～720 ℃等温退火可获得均匀球化组织.不同预处理工艺的碳化物形貌与碳化物转变有关,其变化规律可用相平衡热力学计算来解释.     

强磁场下时效处理对铸造镍基高温合金K52中碳化物的影响

针对时效处理铸造镍基高温合金K52的碳化物,研究了其在强磁场作用下的组织形貌与化学成分变化规律。结果表明:在不同磁场条件下时效处理后,合金中碳化物MC和M23C6的组织形貌与分布基本相同,强磁场的施加对碳化物的组织形貌与分布并未产生显著影响,但经强磁场条件下时效处理后,MC和M23C6中强碳化物形成元素W、Mo、Nb和Ti含量有所增加,而弱碳化物形成元素Cr和非碳化物形成元素Co、和Ni含量显著降低。分析指出强磁场的施加可能提高了强碳化物形成元素与C间的亲和力,增强了其形成碳化物的倾向;同时其可能减弱了弱碳化物形成元素和非碳化物形成元素与C间的亲和力,从而使其在碳化物中存在的倾向也进一步降低。     

高钨K416B铸造镍基合金高温蠕变期间碳化物演化行为

通过蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了高钨K416B镍基合金高温蠕变期间析出相的演化行为.结果表明,铸态合金中g'相的尺寸不均匀,条状MC碳化物在枝晶间区域呈汉字型分布;在施加应力的高温蠕变期间,细小M6C碳化物可在形变基体中不连续析出,热力学分析认为:在应力诱导作用下,元素C偏聚在应力集中处,与W等碳化物形成元素结合,促使细小M6C相自基体中析出;同时,条状MC碳化物表面形成沟槽,并逐渐分解蜕变成粒状M6C相,其中,在条状MC相表面形成的附加应力是促使MC相不断溶解和发生球化的主要原因.     

快速凝固水雾化高速钢粉末的凝固特征

理论计算表明,水雾化M3/2高速钢粉末的平均冷却速率在105-107K/s之间.粉末颗粒的凝固组织主要以等轴晶为主,碳化物以空间网络状分布于等轴晶的晶界处.粉末基体组织以奥氏体为主,仅小粒径粉末基体由奥氏体与δ铁素体组成.碳化物主要为立方MC型和密排六方M2C型.     

Microstructures and Hardness of 8CrWMoV Steel with Multiple Types of Ultra Fine Carbides

The structure and hardness of 8CrWMoV steel with multiple types of ultra fine carbides are studied after annealing, quenching and tempering in this paper. The results show that multiple types of carbides M3C, M7C3, M23C6, M6C and MC were observed in the annealed steel. Nucleation and coalescence of new carbides, partial dissolution of original carbides in 7 phase region during annealing at 800-840℃, result in ultra-fine carbides. Average size of the carbides is 0.33～0.34μm in the steel annealed at 800～840℃. Because M3C and M23C6 dissolve easily in austenite, the high hardness HRC63～65 can be obtained by quenching at 840～860℃. Un-dissolved carbides M6C and MC (VC) can effectively prevent the coarsening of austenitic grain, and conduce to obtain very fine martensite. The retained austenite can be easy to decompose during tempering at low and middle temperature due to the precipitation of multiple types of carbides and the good tempering-resistance of the steel is obtained. The microstructure and property of the steel after heat treatment can be accurately explained by calculating based on phase equilibrium thermodynamic.     

粉末高温合金中亚稳碳化物稳定化处理SCIEI

在热等静压之前对Rene95合金粉末采用高温预热处理。试验结果表明,预热处理既可使粉末颗粒微观组织更加均匀化,又可使亚稳碳化物MC′发生分解和转变,重新析出二次MC+?和生成M_(23)C_6碳化物。明显改变碳化物的稳定性和分布状态,有效地抑制PPB的形成。     

H13钢退火态中的碳化物分析

H13热作模具钢在850℃保温2 h后,以25℃/h速度缓慢冷却至室温。用SEM观察合金组织经球化退火处理后的形态变化,用EDS、XRD、TEM和萃取分离方法对H13钢退火态中碳化物进行了定性和定量分析。结果表明,经850℃球化退火处理后,合金中原有的马氏体组织和珠光体组织基本转化成球状碳化物,主要碳化物类型有4种:MC、M6C、M7C3、M23C6,而且不同类型的碳化物所含的主要合金元素不同,MC中的主要合金元素为V,M7C3和M23C6中的主要合金元素为Cr,M6C中的主要合金元素为Mo和Cr。     

等离子旋转电极雾化工艺制备FGH96合金粉末颗粒的组织

采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等多种手段对等离子旋转电极雾化工艺(PREP)制备的不同粒度FGH96合金粉末显微组织进行研究,结果表明:200～300μm的粉末颗粒凝固组织呈现典型的树枝晶特征,-50μm的粉末颗粒凝固组织呈现典型的胞状晶特征;粉末在快速凝固过程中会析出不同形貌的亚稳碳化物MC’,不同形貌的MC’碳化物化学组成和点阵常数具有一定的差异。     

热等静压工艺对K4125镍基高温合金显微组织的影响

采用3组不同参数的热等静压(HIP)工艺对K4125镍基高温合金进行显微组织演变研究。结果表明,3种热等静压工艺制备的合金中Hf、Mo等在MC碳化物中的分布区域略有不同,Ta、Mo、Co、Cr、Ti及Al等为正偏析元素,W、Ni为负偏析元素,与其他元素相比较,Ni、Co、Cr偏析程度较小,提高热等静压温度及压力,各元素的偏析程度均有所降低,γ/γ′共晶组织含量逐渐减少,同时枝晶干γ′相的尺寸显著降低,但面积分数无明显变化。此外,3种热等静压合金均出现大块状MC碳化物碎化、二次MC碳化物析出及晶界细小碳化物形成等现象,提高热等静压温度及压力后,这种现象加剧,且碳化物中Ta、Ti含量降低,TaC、TiC的分解倾向增加。     

离心铸造轧辊用高速钢的热处理

采用差式扫描量热法(DSC)及热膨胀法测定了离心铸造轧辊用高速钢的相变点,根据高速钢的临界转变温度,进行了退火、淬火和回火实验.着重研究了热处理过程中碳化物演变对轧辊用高速钢性能的影响.结果表明:退火温度需高于630℃,才能使铸态高速钢得到软化,硬度降低,便于切削加工.热处理前后,MC型一次共晶碳化物的成分、形态和数量基本没有变化;随着淬火温度的升高,处于亚稳状态的M2C型共晶碳化物的分解数量越来越多.高速钢最终硬度受回火温度影响较大,研究了回火温度与二次硬化之间的关系,确定了二次硬化峰值温度,研究了二次碳化物的溶解与析出对高速钢基体组织与力学性能的影响规律.     

长期高温时效F12耐热合金钢中碳化物形态和组分变化

热电厂中质材为X20CrMoV12.1耐热合金钢主蒸汽管线在550℃高温条件下长期服役，材料的性能和组织结构发生明显变化，研究结果表明：材料在常温条件下表现为脆性，但没有出现一般耐热钢常见的软化现象；显微组织也发生显著退化，出现明显的蠕变特征；晶界和晶内碳化和严重粗化或球化，经电子衍射和X射线能谱分析，碳化和基本上都是M23C6。分布在晶界、亚晶界和晶内的M23C6碳化物的形态和组分存在一定差异，这可能与碳化物粗化过程相关。晶内有细小弥散的富钒碳化物MC在长期高温时效过程中沉淀，是材料保持硬度的重要原因。