固溶温度对Fe-12Mn-8.5Al-0.8C低密度钢组织及力学性能的影响

通过采用OM、SEM、XRD等方法,对不同固溶热处理温度下Fe-12Mn-8. 5Al-0. 8C低密度钢的力学性能和组织演变规律进行了研究。试验结果表明,铸态组织主要包含有铁素体、奥氏体和κ-碳化物3种相。在700、750℃固溶处理后,Fe-12Mn-8. 5Al-0. 8C钢的组织为铁素体、奥氏体和κ-碳化物,其铁素体和奥氏体晶界处存在的大量碳化物导致其力学性能很差。κ-碳化物的溶解温度在800℃左右,随着固溶温度升高,晶内及晶界处碳化物含量逐渐减少直至消失。850～1000℃固溶处理后,试验钢基体组织为奥氏体,随着固溶温度升高,铁素体的含量增加。在1000℃固溶处理时,铁素体由柱状转变成球状,其对奥氏体基体的割裂作用减少,所以在1000℃时试验钢力学性能最好,其抗拉强度达696.4 MPa。同时,Fe-12Mn-8.5Al-0.8C钢的密度为7.0 g/cm3,相比纯铁达到10%的减重效果。     

固溶温度及时间对高氮不锈钢耐蚀性能的影响

使用真空感应炉+电渣重熔炉在0.08 MPa下制备了氮含量0.54%的高氮无镍奥氏体不锈钢,热轧后分别在800、900、1000、1100、1200 ℃下保温不同时间,研究在不同固溶工艺下试验钢的显微组织和耐蚀性。采用动电位极化曲线研究不同固溶工艺下高氮不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,并在6%FeCl₃溶液中浸泡8 d后计算其质量损失率和腐蚀速率。结果表明,固溶对高氮不锈钢组织及耐蚀性能的影响很大,经1000、1100 ℃热处理后的试验钢为单一的奥氏体组织;未经热处理和经800、900 ℃热处理的试验钢组织中存在析出相Cr₂N;经1200 ℃热处理的试验钢从奥氏体中析出了铁素体组织;1100 ℃下保温1 h的试验钢耐蚀性最好,腐蚀速率仅为1.35×10^-5 g·cm^-2·h^-1;800 ℃保温3 h后试验钢的耐蚀性最差,腐蚀速率高达8.18×10^-4 g·cm^-2·h^-1;而316L不锈钢的耐蚀性能介于两者之间,腐蚀速率为1.24×10^-4 g·cm^-2·h^-1。     

含碳量对轻质Fe-Mn-Al钢电化学腐蚀性能的影响

用电化学动电位极化曲线和阻抗谱对轻质Fe-Mn-Al系钢在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀行为进行了研究,并从微观组织上分析其发生腐蚀的原因。结果表明:经过1 100℃固溶处理的试验钢由奥氏体(A)加铁素体(δ-F)两相组成,随着钢中含碳量的增加,奥氏体含量逐渐增加。电化学腐蚀试验结果表明:当碳的质量分数由0.3%增加至1.0%时,钢的耐蚀性先下降后增加。试验钢的失效形式主要表现为铁素体/奥氏体的相间腐蚀。根据EDS分析结果,在铁素体/奥氏体相界处铝含量的下降可能是导致相间腐蚀的主要原因。     

固溶处理温度对304奥氏体不锈钢敏化与晶间腐蚀的影响

采用电化学动电位再活化法(EPR)研究了经950℃和1050℃固溶处理304奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏化度Ir/Ia、敏化时间t和敏化温度T之间关系,根据腐蚀速率Rmpy与微观腐蚀形貌绘制了304不锈钢敏化的TTS曲线,探讨了固溶处理温度改变对TTS曲线的影响。结果表明,1050℃固溶处理试样的耐晶间腐蚀性能优于950℃固溶处理试样。     

固溶处理对桥梁缆索用钢S31803组织和性能的影响

采用OM、XRD、常温力学性能测试等手段,研究了不同固溶处理对桥梁缆索用S31803双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明:经950~1150℃固溶处理,随着温度的升高,S31803双相不锈钢组织中铁素体相含量不断增加,奥氏体相含量不断减少,当固溶温度为1050℃时,铁素体相/奥氏体相接近1∶1,组织晶粒最为细小。S31803双相不锈钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率,随固溶温度升高均呈现先升高后降低的变化趋势。1050℃固溶保温2 h处理试样的抗拉强度765 MPa、屈服强度582 MPa、伸长率34.7%,综合力学性能最佳。     

固溶温度对2205双相不锈钢组织和点蚀性能的影响

对2205双相不锈钢热轧板进行了不同温度的固溶处理,采用光学显微镜和扫描电镜分析了不同固溶状态下的组织演变规律,通过FeCl₃溶液浸泡法研究了固溶温度对2205双相不锈钢点蚀性能的影响。结果表明,950 ℃固溶处理后,组织中有s相;经1000~1100 ℃固溶处理后,由奥氏体和铁素体两相组成。随固溶温度升高,铁素体含量逐渐增加,奥氏体晶粒度减小,孔蚀数量、孔蚀平均尺寸和腐蚀速率均呈下降趋势。经1100 ℃×20 min水冷固溶处理后,奥氏体和铁素体含量约各占一半,组织均匀,表现出良好的耐点蚀性能。     

微观组织对2205双相不锈钢氢脆敏感性的影响

采用金相显微镜,氢渗透试验和慢应变速率拉伸试验结合扫描电镜研究了微观组织对2205双相不锈钢氢渗透行为及氢脆敏感性的影响。微观组织分析表明,随着固溶处理温度升高,铁素体含量升高,奥氏体含量降低。氢渗透试验结果显示,随着铁素体含量升高,氢在2205双相不锈钢中的扩散系数增大。结合慢应变速率拉伸试验和断口形貌观察发现,950 ℃固溶处理的2205双相不锈钢的氢脆敏感性较高,呈现脆性断裂;而1050 ℃固溶处理试样中的铁素体和奥氏体含量较均衡,氢脆敏感性较低,呈韧性断裂特征。     

固溶处理对桥梁用S32205钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

对S32205双相不锈钢进行(950~1150)℃×2 h的不同固溶处理,通过显微组织观察、XRD、酸性条件电化学腐蚀、中性盐雾腐蚀等手段和方法,研究了不同温度固溶处理对S32205钢显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,经(950~1150)℃×2 h固溶处理的S32205双相不锈钢,随着温度的升高组织中铁素体逐渐增多,奥氏体逐渐减少。1050℃×2 h固溶处理后,S32205双相不锈钢组织晶粒最为细小。经(1000、1050、1100)℃×2 h固溶处理的S32205双相不锈钢中,1050℃×2 h固溶处理的S32205钢试样酸性腐蚀倾向性最小,酸性环境下抗腐蚀性能也明显好于40Cr钢。     

冷轧辊用MC5锻钢的碳化物超细化工艺

对轧辊用MC5钢试样采用高温固溶+高温回火以及高温固溶+低温奥氏体循环+高温回火两种不同热处理工艺处理后的显微组织及碳化物进行了观察,研究了高温固溶温度、奥氏体化温度以及奥氏体循环次数对MC5钢组织及碳化物转变的影响,研究结果表明,MC5钢试样采用1050℃×1 h高温固溶+840℃×0.5 h循环奥氏体化3次+740℃×6 h高温回火工艺处理后可获得最佳的碳化物细化及组织均匀化效果,碳化物平均尺寸可控制在0~0.5μm之间,且85%的碳化物尺寸在0~0.3μm之间。     

固溶处理对GH4698合金海水腐蚀行为的影响

本文以锻态GH4698合金为研究对象经过1次固溶和2次固溶处理,通过与锻态组织进行对比分析了固溶处理对合金金相组织的影响,并探索了不同固溶处理工艺对GH4698合金在模拟海水溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果表明:高温锻造后,合金组织表现出晶粒细小组织均匀的回复再结晶特征。固溶处理后,第二相充分溶于基体形成过饱和固溶体并发生明显长大。二次固溶处理主要起到促进细小析出相的长大及后续细小第二相及亚晶界处碳化物的析出。通过腐蚀电流密度的大小表征腐蚀速率的快慢,发现固溶处理会显著影响锻态GH4698合金在NaCl溶液中的腐蚀速率。同一试样的腐蚀速率随浓度增加呈现波动变化趋势,表明是多种影响因素或是腐蚀机制共同作用的结果。锻态、锻态后1次固溶处理以及锻态后2次固溶处理分别在5.5%、3.5%和9.5%NaCl溶液中的耐蚀性能最好。第二相和碳化物所引起的内部腐蚀在3.5%NaCl溶液中的影响最明显,5.5%和7.5%浓度下,随着固溶处理次数增加,腐蚀速率增快,在9.5%浓度下,随着固溶处理次数增加,腐蚀速率减小。固溶处理合金的腐蚀行为存在多种影响因素或是腐蚀机制的共同作用。     

飞机起落架AMS4340M钢在3.5％NaCl溶液中腐蚀电化学行为研究

采用EIS、动电位极化曲线、浸泡腐蚀实验等测试方法研究了飞机起落架AMS4340M钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。AMS4340M钢的显微组织为回火马氏体、残余奥氏体、碳化物。浸泡过程中合金的腐蚀方式主要为均匀腐蚀。XRD测试结果显示,合金表面的腐蚀产物较少,Fe₂O₃、Fe₃O₄的衍射峰较弱。电化学结果表明,在3.5%NaCl溶液中,合金钢表现为阳极活性溶解,极化曲线表现出了明显的钝化特征,随着浸泡时间的延长,AMS4340M钢的自腐蚀电位 (E_corr) 逐渐增大,最大约为-225 mV,腐蚀电流密度逐渐减小 (I_corr),最小为0.004 μA·cm^-2,合金的耐蚀性增大,腐蚀速率逐渐减小。AMS4340M钢的阻抗谱在低频区域和高频区域均由一个容抗弧组成,其中,浸泡240 h状态下试样的容抗弧半径最大,总阻抗最大。     

固溶处理对2205双相不锈钢组织及钝化膜特性的影响

用不同温度对2205双相不锈钢进行固溶处理,利用定量金相法及硬度法、电化学极化试验、电化学阻抗谱试验的方法研究固溶温度与2205双相不锈钢微观组织和钝化膜特性之间的关系。结果表明,当固溶温度为950 ℃时,有σ相存在,分布于铁素体/奥氏体晶界,当固溶温度为1000 ℃时,σ相消失,铁素体相比例随固溶温度的升高而升高,奥氏体相比例则呈相反规律;电化学试验和阻抗谱试验结果显示,材料在950 ℃时钝化膜稳定性和耐蚀性能最差,在1050 ℃时钝化膜稳定性和耐蚀性能最好。     

新型纳米强化马奥复相钢的应力腐蚀行为

采用慢应变速率拉伸以及WOL试样应力腐蚀试验研究一种含有逆转变奥氏体和纳米尺度多种析出相的新型纳米强化马奥复相钢在3.5%NaCl溶液的应力腐蚀行为。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及物理化学相分析观察了马奥复相钢的微观组织并解释了其应力腐蚀机理。结果表明,该马奥复相钢应力腐蚀敏感性较低,裂纹扩展速率较慢,抵抗裂纹能力强,抗应力腐蚀能力优异;Cl^-会促进马奥复相钢应力腐蚀开裂的发生,使得与在空气中的拉伸试验结果相比,在3.5%NaCl溶液中的抗应力腐蚀性能有一定损失;由于具有亚稳态逆转变奥氏体使得马奥复相钢具有好的塑韧性,并且弱化了应力集中,阻碍裂纹扩展;位错群共平面性较差,不容易产生腐蚀的敏感通道;碳化物以及Cu纳米第二相析出在600 ℃高温回火后,在提高了材料强度的同时,也可改善钢对应力腐蚀的敏感性。     

冷轧与时效工艺对2205双相不锈钢σ相析出的影响

对1050 ℃固溶处理后的2205双相不锈钢在650~1000 ℃下时效处理,利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观测不同工艺条件下σ相析出规律,绘制了σ相析出TTP曲线图,描述了σ相析出特征。结果表明:时效初期,σ相优先在铁素体与奥氏体相界处形核,随着时效温度的升高和时效时间的增加,σ相不断长大、粗化并向铁素体基体内延伸;时效时间越长,析出相越多,时效时间相同时,当温度达到850 ℃,析出量达到最大值,之后随着温度的升高而降低。σ相析出温度范围为650~950 ℃,析出鼻尖温度为850 ℃,轧制变形量增加,σ相析出速度加快,但并不影响其析出的鼻尖温度。     

固溶温度对2507双相不锈钢力学性能及耐蚀性的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、XRD、拉伸试验机和电化学综合测试仪等研究了不同固溶温度对2507超级双相不锈钢组织、力学性能和耐蚀性的影响。采用Thermo-Calc热力学软件计算了2507双相不锈钢的热力学平衡相图,并与测试结果进行了对比。研究结果表明,经1050 ℃及以上温度固溶后,σ相溶解;随着固溶温度的升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量降低,α/γ相体积分数比增加;1050~1100 ℃固溶30 min并水冷时,双相不锈钢具有较好的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别大于600 MPa、840 MPa和35%。1050 ℃固溶30 min时,双相钢可获得较好的耐蚀性能。     

固溶处理对低镍双相不锈钢耐点蚀及强韧性能的影响

采用“C/N+Mn代Ni”的合金设计方法,制备出了一种具有良好热加工性能的低镍双相不锈钢21Cr-DSS,并研究了固溶处理工艺对新钢种微观组织、强韧性及耐点蚀性能的影响。结果表明:21Cr-DSS在热轧过程中铁素体比奥氏体更容易发生动态软化。固溶温度比保温时间对21Cr-DSS中两相比例的影响更明显,且奥氏体晶粒尺寸稳定性优于铁素体。随固溶温度升高,21Cr-DSS的强韧性得到改善,但当温度超过1100℃后,强韧性下降。在1050℃固溶处理30 min时,21Cr-DSS具有最佳的综合性能,此时强塑积为58.9 GPa%,-40℃低温冲击功为84 J,在3.5%氯化钠溶液中的点蚀电位为0.43V。21Cr-DSS比常规LDX2101具有更优异的热加工性能和强韧性,且耐点蚀性能基本相当。与AISI 304奥氏体不锈钢相比,21Cr-DSS的强度和耐点蚀性能明显更优。     

离子渗氮温度对X80管线钢渗氮层在 3.5%NaCl溶液中耐蚀性能的影响

研究了X80管线钢在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明：经离子渗氮的样品,表面硬度显著提高,且随渗氮温度的升高而增加;渗氮层的耐蚀性明显优于基体材料,腐蚀电流密度降低一个数量级;腐蚀电位明显正移。当渗氮温度为450 ℃时,样品渗氮层由ε相和少量的γ '相构成,表面硬度约为810 HV,耐蚀性最好,腐蚀电流最小,约为0.56 μA/cm²,腐蚀电位最高,约为-214 mV。当渗氮温度为570 ℃时,样品渗氮层全部为γ '相,表面硬度约为930 HV,耐蚀性明显降低。离子渗氮温度显著影响X80钢表面渗氮层的相组成,引起表面硬度和耐蚀性不同。     

双相区加速冷却处理对X80管线钢组织与性能的影响

采用双相区加速冷却法(加速冷却始冷温度为700 ℃)对X80管线钢进行热处理,获得了贝氏体和铁素体(B+F)双相组织。然后通过组织表征、力学性能测试以及在3.5wt%NaCl溶液中的耐蚀性进行研究。结果表明:热处理后获得的管线钢组织由板条状贝氏体、多边形铁素体及少量马氏体/奥氏体岛组成。与热处理前相比,(B+F)双相管线钢屈强比较低,为0.65,初始加工硬化指数为0.31,均匀伸长率达8.3%,塑性显著提升;双相组织中含有52.4%的铁素体,因而耐腐蚀性明显提高。通过双相区加速冷却法获得的(B+F)两相组织在塑变过程中发生协调变形,可以适应大变形的需求,同时耐蚀性优异,为大变形管线钢实际生产提供一定的借鉴。     

淬火工艺对6Cr13马氏体不锈钢组织和性能的影响

研究了950～1130 ℃淬火及不同冷却方式对6Cr13马氏体不锈钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着淬火温度的升高,残留碳化物含量逐步减少,在1050 ℃以上碳化物固溶速度加快,晶粒开始快速长大,残留奥氏体含量增大,导致在1050 ℃淬火硬度达到最大值,之后开始降低,在1150 ℃降低最为明显;950 ℃淬火时该钢种的水冷硬度高于空冷的硬度,而在950 ℃以上空冷硬度高于水冷的硬度;1050 ℃空冷可以获得较高的淬火硬度和较低的残留奥氏体含量,同时具有8%的碳化物含量,具有获得较好的耐磨性和较高的锋利度的条件。