固溶处理对冷等静压成形双相不锈钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

将316L和430水雾化不锈钢粉末按照65:35的质量比混合,采用冷等静压-真空烧结工艺制备了双相不锈钢,在1 150?1 300℃进行固溶处理,每次保温lh.研究了不同固溶处理温度双相不锈钢显微组织的演变,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究了固溶处理温度对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响.结果表明:随着固溶处理温度增加,铁素...     

固溶处理对冷等静压成形双相不锈钢显微组织和耐腐蚀性能的影响北大核心

将316L和430水雾化不锈钢粉末按照65:35的质量比混合,采用冷等静压-真空烧结工艺制备了双相不锈钢,在1150~1300℃进行固溶处理,每次保温1 h。研究了不同固溶处理温度双相不锈钢显微组织的演变,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究了固溶处理温度对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着固溶处理温度增加,铁素体含量逐渐增加,奥氏体含量逐渐减少,晶粒逐渐长大;1300℃时,铁素体与奥氏体两相比例为39.1:60.9,此时双相不锈钢具有较好的耐腐蚀性能。     

双相不锈钢固溶处理对组织和性能的影响

双相不锈钢００Ｃｒ１８Ｎｉ５Ｍｏ３Ｓｉ２热轧钢板在９５０－１０８０℃温度范围内的固溶处理对钢的力学性能没有显著影响。随着固溶温度的提高及固熔冷速的加大，铁素体含量逐渐增加。在含ＦｅＣｌ３介质中的点蚀率（ＰＣＲ）随着固溶温度的提高而降低。     

热等静压钒的组织和性能研究

纯钒粉末通过预清洗、冷等静压(CIP)成形、热等静压(HIP)的工艺制备成纯钒块材,采用拉伸实验、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线结构衍射仪(XRD)等技术对其力学性能和微观组织结构进行了研究.结果表明:在1 200℃条件下,纯钒的强度、伸长率和密度随热等静压压力升高而增加,随热等静压保温时间延长而下降;在1 200℃/120MPa/1h工艺条件下制备的纯钒试样相对密度达99.7%,抗拉强度和伸长率分别达552MPa和20%.纯钒的晶粒结合紧密,呈单相,为板条状马氏体结构,其断裂方式以解理断裂为主.     

固溶温度对硬铝LY11组织与性能的影响

本文研究了固溶温度对硬铝ＬＹ１１组织与性能的影响。结果表明：随固溶温度的升高,Ａ１２ＣｕＭｇ和ＣｕＡ１２相向基体中逐渐溶解,其力学性能与组织有良好的对应关系。在４８５￣５００℃时,其力学性能最佳。     

热等静压UNS S32750超级双相不锈钢的组织和性能

采用等离子旋转电极雾化-热等静压工艺制备了UNS S32750超级双相不锈钢。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射、万能试验机等手段研究了热等静压UNS S32750超级双相不锈钢固溶处理前后的显微组织和力学性能。结果表明:采用等离子旋转电极雾化制备的UNS S32750超级双相不锈钢粉末在150 MPa 压力下,经1200 ℃×3 h热等静压烧结后实现了致密化,相对密度为99.7%。随炉缓冷过程中,烧结件中析出的σ相导致材料韧性显著下降。经1035 ℃×1 h固溶处理后水淬,σ相完全溶解,材料韧性显著提高,显微组织为α和γ两相组织,体积比为65:35,抗拉强度791 MPa,屈服强度586 MPa,断后伸长率38%,冲击吸收功236 J。     

固溶处理对铍材力学性能的影响

利用稳定低氧的气流冲击研磨铍粉，研究了固溶处理对冷、热等静压铍材和真空热压铍材力学性能的影响。结果表明，无论是热压铍材还是等静压铍材，其固溶态力学性能均比压制态低；固溶时析出的Be2SiO4导致BeO的聚集，同时，由于原料中铁含量较低，不能形成有效的固溶强化，是固溶态势压铍材力学性能降低的主要原因。     

固溶处理对冷轧Cr-Mn-N奥氏体不锈钢组织性能的影响

对一种节镍型Cr-Mn-N奥氏体不锈钢(Fe-13.8%Cr-11%Mn-0.35%N)的固溶处理工艺进行研究,设计固溶温度为800~1 100 ℃,保温时间为10、20和30 s,冷却方式为水冷和空冷。结果表明,试验钢经过900 ℃保温30 s水冷后,综合力学性能最佳,其中断后伸长率为47.7％,抗拉强度为1 023 MPa,屈服强度为540 MPa,强塑积为48.8 GPa·%。当固溶温度为800 ℃时,塑性提升并不明显,主要由于该温度仍处于敏化温度区间,导致含铬碳化物析出于奥氏体晶界,这对试样的塑性具有不利影响。根据EBSD的统计结果,经过900 ℃保温30 s后,试样组织中晶粒十分细小且均匀,平均晶粒尺寸约为1.4 μm;而提高固溶温度会导致晶粒粗化,1 000 ℃保温30 s后试样平均晶粒尺寸约为2.1 μm,1 100 ℃保温30 s后平均晶粒尺寸约为9.2 μm。     

固溶处理对超级双相不锈钢S32750组织和性能的影响

研究了950～1 200℃60 min水冷的固溶处理对超级双相不锈钢S32750(/%:0.02C、0.49Si、1.03Mn、0.026S、0.001P、25.01 Cr、7.03Ni、3.80Mo、0.29N)12 mm板的组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,随固溶温度升高,钢中铁素体相增加,奥氏体相减少;在950℃加热时铁素体中析出大量σ-相,使钢的性能恶化,在1 050～1 100℃固溶处理后,钢中铁素体相和奥氏体相各占50%, S32750钢具有较好的综合力学性能和优良的耐蚀性能。     

热等静压对铸件致密化及组织演变机理的影响研究

研究了铸件制品的热等静压致密化机理,分析了铸件制品热等静压的致密化模型,综合应用合金的蠕变理论和粉末冶金的烧结理论,利用现有的物理和数学模型对铸件在热等静压过程中的内部孔洞类缺陷闭合过程机理进行了阐述。确认了热等静压过程中起主要致密化作用的孔洞形变机制,为选择制定合适的热等静压工艺参数提供了理论参考。     

Effects of mechanical properties on precipitation hardening stainless steel by selective laser melting,hot isostatic pressing,solid-solution and aging treatments

ABSTRACT

The selective laser melting (SLM) process has gained considerable attention from industry and academia over the recent years. Furthermore, the hot isostatic pressing (HIP) technique has been widely applied as a post-treatment to increase the relative density of the fabricated parts. The main aim of this study is to investigate the effects of porosity elimination and mechanical properties on precipitation hardening stainless steel using SLM, HIP, solid-solution and aging treatments. This study also applied various laser scanning pitches (170, 210 and 250?μm), so that a significant phase transformation occurred between the SLM, HIP, solid-solution and aging treatments. The results showed that the laser scanning pitch was 170?μm, and after HIP, solid-solution and aging treatments the materials possessed optimal mechanical properties. The highest hardness (48.8?±?0.5 HRC) and TRS (2247.0?±?157.8?MPa) could be acquired.     

热等静压原位合成SiC–TiC复相陶瓷的微观组织与性能研究

采用纳米级β-SiC粉末、Si粉末、C粉末以及微米级TiH_2粉末为原料,利用热等静压原位合成工艺制备了SiC–TiC复相陶瓷,研究了不同原位合成反应和烧结工艺对复相陶瓷微观组织及力学性能的影响。结果表明:以SiC、TiH_2、C粉末为原料的原位合成反应,无明显副反应发生,更有益于制备成分符合预期、致密度良好且性能优秀的SiC–TiC复相陶瓷。在1600℃,120 MPa,4 h等静压烧结工艺下原位合成得到的体积分数为SiC–32%TiC复相陶瓷具有最好的致密度、硬度、三点弯曲强度以及良好的断裂韧性,分别达到98.7%、21.2 GPa、428 MPa和5.5 MPa·m1/2。提高热等静压压力有助于提高材料的烧结扩散活性,从而提高材料的致密度,有益于力学性能的提升。     

Influence of hot isostatic pressing on microstructure and mechanical behaviour of nanostructured Al alloy

Abstract

Aluminium alloy AA 5083 [Al–4·4Mg–0·7Mn–0·15Cr (wt-%)], powder was ball milled in liquid nitrogen via the cryomilling method to obtain a nanocrystalline (NC) structure. Samples of the powder were hot vacuum degassed to remove interstitial contaminants, then consolidated by hot isostatic pressing (HIPing) at six temperatures (from 0·46T_m to 0·89T_m), before being high strain rate forged (HSRF) to produce plate material. The microstructure was analysed at the different processing stages. The compressive properties of the as HIPed material, plus tensile properties of the final product were studied. Despite grain growth during HIPing, an ultrafine grain (UFG) structure was retained in the consolidated material, which consequently had increased strength over conventionally processed AA 5083. As the HIP temperature was increased, the density increased. Strength changes were minimal in compression and tension with varying HIP temperature, once near full density was attained at 275°C (～0·64T_M). Yield strength data indicate negligible variation in the grain size of the materials.     

热等静压法制备大尺寸铝基碳化硼复合材料及性能研究

采用热等静压法制备铝基碳化硼复合材料(Al-B4C)板材,测试板材的密度和抗拉强度,并观察复合材料的微观组织和拉伸断口形貌。结果表明,Al-31%B4C(质量分数)板材的尺寸为3 mm×200 mm×5000 mm;Al-31%B4C复合材料的相对密度大于99.69%,抗拉强度大于300 MPa,断后延伸率大于3%,B4C颗粒均匀分布在基体中,并与基体紧密结合;Al-B4C复合材料板材的力学性能符合工程用中子吸收材料的要求。比较含不同质量分数B4C颗粒(10%、15%、20%、25%、30%、31%、35%、40%)的Al-B4C复合材料性能,当B4C质量分数为10%~40%时,随基体中B4C颗粒含量的增加,Al-B4C复合材料的密度和相对密度均逐渐降低;当B4C质量分数为10%~35%时,随基体中B4C颗粒含量的增加,Al-B4C复合材料的抗拉强度逐渐增大,断后延伸率逐渐降低。     

热等静压在稀有难熔金属产品制备中的应用

简要介绍了热等静压技术的发展、设备原理、包套的选材与制作要求及数值模拟在热等静压技术中的应用,重点介绍了热等静压技术在稀有、难熔金属(钨、钼、钽、铌、铼及其合金)产品制备中的应用,以及热等静压处理对难熔金属微观组织及力学性能的影响研究。     

固溶处理对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、EDS能谱分析和力学性能测试等方法,研究了固溶处理对2205双相不锈钢显微组织与疲劳裂纹扩展规律的影响。结果表明：与原始热轧态相比,在950~1150℃范围固溶处理的试样的疲劳裂纹门槛值显著提高,稳态裂纹扩展速率均有所减小。在950℃固溶处理时,组织中析出少量的σ相,试样的稳态裂纹扩展速率显著降低;随着固溶温度的升高,组织中α相含量逐渐增加,σ相溶解,试样的稳态裂纹扩展速率的变化呈现为先增大后减小的趋势;当固溶温度达到1150℃时,组织中α相含量最高且两相组织明显粗化,试样的稳态裂纹扩展速率达到最小,呈现出最高的抗疲劳裂纹扩展能力。固溶处理引起σ相的析出与溶解、α相含量的增加及组织粗化是引起2205双相不锈钢试样疲劳裂纹扩展性能非单调变化的原因。     

热等静压工艺参数对2A12粉末铝合金性能的影响研究

对2A12铝合金粉末在不同的热等静压工艺参数下压制后的性能进行了初步的研究。结果表明:圆柱形试样的径向尺寸收缩要大于轴向尺寸的收缩;热等静压温度过高,会对零件的性能产生强烈的削弱作用,并且在其后的热处理过程中使微观组织产生裂纹和缺陷;通过调整热等静压工艺参数,可以改善材料的微观组织和力学性能。     

Deformation and densification behaviours of nickel-based superalloy during hot isostatic pressing

Hot isostatic pressing of nickel-based superalloys has important applications for manufacturing near-net shape parts such as turbine disks and jet engine parts, which have to operate at high temperatures. Finite element modelling can be used to predict deformation and densification behaviour of such superalloys. Thus, the cost and time of trial and error to obtain the required geometry of the part can be reduced, such that near-net shape parts can be manufactured more economically. Numerical simulations were carried out by implementing the model of ElRakayby and Kim into Abaqus-FEA. The model parameters (relative density functions f and c) for the nickel-based superalloy were obtained from the creep response and compressive strength of porous and solid powder compacts at high a temperature. The agreement between finite element calculations and the experimental data was good for densification, shape change and density distribution of nickel-based superalloy during hot isostatic pressing.