喷丸处理对S31035奥氏体耐热钢抗高温水蒸气氧化行为的影响

对S31035钢进行喷丸处理，再在665℃下进行高温蒸汽氧化试验，研究了喷丸处理对该钢抗高温水蒸气氧化行为的影响。结果表明：未喷丸试样在氧化100 h后即出现明显的氧化物衍射峰，氧化3 000 h后形成双氧化物层，氧化膜厚度约为8.07μm;喷丸试样在氧化1 000 h后才出现微弱的(Fe, Cr)₂O₃衍射峰，在氧化3 000 h后表面氧化膜仍然较薄，厚度仅为0.45μm;在氧化过程中，喷丸试样的氧化速率常数比未喷丸试样低3个数量级，抗水蒸气氧化性能较好；喷丸处理细化了表层晶粒，为铬元素扩散提供了更多通道，使表面形成Cr₂O₃保护膜而提高了该钢的抗高温水蒸气氧化性能。     

NiCoCrAIY-ZrO2·Y2O3涂层在1 100 ℃不同时间的氧化行为

采用电子束、原子束、离子束技术在基体上沉积NiCorAlY-ZrO2·Y2O3热障复合涂层,对其进行了1 100 ℃不同时间的等温氧化试验,用扫描电镜和X射线衍射仪对涂层进行观察和分析.结果表明:涂层的氧化行为基本遵循抛物线规律;随着氧化时间的增加,表面陶瓷层厚度逐渐减少;表面发生铬氧化物的富集,同时由于表面钇的偏聚对表面铬氧化物起钉扎作用,从而使含钇的铬氧化物在涂层的抗氧化中起了主要贡献;镍、钴等脆性氧化物发生剥落的同时,导致了铝氧化物的耗损;300 h氧化后陶瓷层与合金层仍具有良好的结合.     

NiCoCrAlY-ZrO2·Y2O3涂层在1100℃不同时间的氧化行为

采用电子束、原子束、离子束技术在基体上沉积NiCoCrAlY-ZrO2·Y2O3热障复合涂层，对其进行了1100℃不同时间的等温氧化试验，用扫描电镜和X射线衍射仪对涂层进行观察和分析。结果表明：涂层的氧化行为基本遵循抛物线规律；随着氧化时间的增加，表面陶瓷层厚度逐渐减少；表面发生铬氧化物的富集，同时由于表面钇的偏聚对表面铬氧化物起钉扎作用，从而使含钇的铬氧化物在涂层的抗氧化中起了主要贡献；镍、钴等脆性氧化物发生剥落的同时，导致了铝氧化物的耗损；300h氧化后陶瓷层与合金层仍具有良好的结合。     

应变诱导铁素体相变轧制铝硅系耐候钢的组织与性能

通过测定自制铝硅系耐候钢的连续冷却转变曲线,确定了应变诱导铁素体相变轧制工艺;采用该工艺对试验钢进行轧制,研究了轧制后的显微组织、力学性能以及在质量分数3.5%NaCl溶液中的耐腐蚀性能,并与SPA-H钢的进行了对比。结果表明:试验钢在0.5～25℃·s-1冷速范围内只存在铁素体和珠光体转变区;热轧后的显微组织由单一铁素体组成,部分铁素体的晶粒尺寸小于3μm;与SPA-H钢相比,试验钢具有更高的伸长率和更低的屈强比,且冲击韧性优良;在NaCl溶液中腐蚀后,试验钢表面锈层中存在多层致密铝、硅元素富集层,且表面锈层的耐腐蚀性能优于SPA-H钢表面锈层的,因此试验钢的耐氯离子腐蚀性能优于SPA-H钢的。     

注空气火驱采油过程中油套管用钢的高温氧化行为

通过高温氧化试验研究了注空气火驱采油油套管用BGN80-3Cr钢、BG90H钢、BG90H-9Cr钢、BG90H-13Cr钢在不同温度下的氧化行为。结果表明:BGN80-3Cr钢和BG90H钢表面的氧化产物均为Fe2O3和Fe3O4,其中Fe3O4靠近钢基体一侧,Fe2O3靠近空气一侧,厚度比为1∶(5~10);BG90H-9Cr钢表面的氧化产物为Fe2O3和尖晶石型复合氧化物FeCr2O4(FeO·Cr2O3);而BG90H-13Cr钢尽管不能形成选择性氧化产物Cr2O3,但由于铬元素的质量分数大于10%,生成了保护性良好的尖晶石型复合氧化物FeCr2O4;随着氧化时间延长,温度降低,氧化产物的保护性增强,试验钢的氧化速率下降,抗氧化能力从低到高的顺序为BGN80-3Cr钢、BG90H钢、BG90H-9Cr钢、BG90H-13Cr钢。     

高温时效对P92耐热钢持久性能的影响

将P92耐热钢在650℃分别时效600,1 200h后,再在170MPa,650℃下进行单轴拉伸蠕变试验,观察了时效和蠕变断裂后试验钢的显微组织,分析了其持久性能。结果表明:时效后试验钢中的板条马氏体发生粗化,组织中析出了Laves相,且时效时间越长,Laves相的数量越多、直径越大;蠕变断裂后,近断口组织中的板条马氏体均变为等轴状;时效后试验钢的蠕变断裂寿命缩短但蠕变断裂应变提高,持久性能下降;时效前后试验钢在蠕变过程中均发生了韧性断裂,时效后蠕变断口上的韧窝较小且较浅。     

γ-TiAl合金表面双层辉光等离子铬钨共渗层的高温氧化行为

采用双层辉光等离子表面技术在γ-TiAl合金表面制备铬钨共渗层,用SEM、EDS和XRD分析等方法结合高温氧化试验,研究了该共渗层在高温下的氧化(共100h)行为。结果表明:γ-TiAl合金经双层辉光等离子铬钨共渗后,共渗层表面形貌完好,组织均匀,与基体连接紧密,结合处无孔洞及裂纹等缺陷存在;铬钨共渗层在高温下可形成保护性氧化膜,有效降低了氧化速率,与γ-TiAl合金基体相比,氧化增重降低,抗氧化能力明显提高;随氧化温度升高,铬钨共渗层的氧化增重明显增大,但氧化机制不变;在氧化过程中,除了铬、钨发生内扩散外,基体中的钛、铝元素均发生了显著的外扩散。     

TBF980钢表面氧化物组成和结构在磷化过程中的变化

利用碳萃取复型技术结合扫描电镜、透射电镜、能谱等方法分析了不同时间(0～90 s)磷化处理后TBF980冷轧连退钢表面氧化物的组成、形态及晶体结构变化。结果表明：试验钢表面氧化物主要由薄膜状非晶态SiO_x以及MnSiO₃单晶颗粒组成。随着磷化时间的延长,表面氧化物数量减少,硅、锰元素含量显著降低,但是当磷化膜完全覆盖试验钢表面时,磷化膜与基体之间仍然存在一层氧化物。在磷化过程中,大部分非晶态SiO_x薄膜先断裂再卷成球形,并在磷化液的作用下脱离试验钢表面,小部分保留在磷化膜与基体界面处;MnSiO₃单晶在磷化液的作用下先转变成非晶态SiO_x与MnSiO₃纳米晶的复合颗粒,再完全转变成非晶态SiO_x。     

几种耐热钢在超(超)临界水中抗氧化性能的比较

采用电化学阻抗试验、氧化增重法分析了Super304H、P92、15CrMo钢在554,645℃及24MPa超(超)临界水中氧化44h后的电化学性能和抗氧化性能,并用SEM和XRD对氧化膜的表面形貌及物相组成进行了分析。结果表明:Super304H钢氧化后没有明显的质量变化,P92钢和15CrMo钢有氧化增重现象,但氧化增重的差异不明显;Super304H钢表面由细小的针状或颗粒状的含铁和铬的氧化物组成,P92钢和15CrMo钢表面为相对较大的颗粒状Fe3O4组成;554℃超临界水氧化后在NaCl溶液中的阻抗由小至大顺序为P92、Super304H、15CrMo钢,随温度升高阻抗增大;电化学阻抗可在短时氧化条件下有效分析耐热钢的抗氧化特性。     

T10钢表面中温双辉等离子渗铬强化的研究

用双辉等离子渗金属技术,对T10钢进行了880～900℃温度下的表面渗铬强化研究;检测和分析了渗铬强化层的显微组织、渗层厚度、硬度及铬浓度分布,并对渗铬强化层进行了抗磨损试验.结果表明,在880～900℃温度下,对T10钢进行双辉等离子渗铬,可得到良好的渗铬强化层.经双辉等离子渗铬强化的T10钢比常规热处理后的耐磨性提高了5～6倍.     

碳含量对Cr25系高铬铸钢组织及性能的影响

研究了碳含量(0.13%,0.25%,0.32%,质量分数)对Cr25系高铬铸钢显微组织、高温抗氧化性能及高温耐磨性的影响。结果表明:不同碳含量铸钢的显微组织均由铁素体和(Cr·Fe)23C6型碳化物组成,随着碳含量增加,碳化物由不连续长杆状转变成连续网状,且由完全沿晶析出逐步转成沿晶和晶内析出;在1 200℃高温氧化初期,试验钢快速氧化,氧化40h后,因表面形成致密的铬氧化物保护层,氧化速率趋缓,进入稳定氧化阶段;随着碳含量增加,试验钢的高温抗氧化性降低,耐磨性增强,磨损机制由黏着磨损变为黏着及磨粒磨损共同作用机制。     

晶粒尺寸对P91钢水蒸气氧化行为的影响

在自制的水蒸气氧化装置中,对两种具有不同晶粒度的P91钢进行了水蒸气等温氧化试验,对表面氧化膜进行了形貌观察、能谱分析和X射线衍射分析。结果表明:两种P91钢的氧化动力学曲线均具有抛物线特征,在650℃氧化300 h后,粗晶粒钢的氧化质量增加明显高于细晶粒钢的;两种钢氧化结果的差异是由于细晶粒P91钢在氧化初期(30 h内)能更快地形成富铬的氧化层,阻碍了铁离子的向外扩散,从而有效地降低了氧化速率。     

长期高温服役后HP40Nb钢炉管的组织及剩余寿命

利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、拉伸及冲击试验机等对服役15a的制氢转化炉中HP40Nb钢炉管的显微组织和力学性能进行了研究,依据高温持久试验结果估算了炉管剩余寿命。结果表明:长期高温服役后,炉管钢组织中晶界粗化并有G相析出,晶内二次碳化物析出明显,近内壁、近外壁和基体中均出现蠕变孔洞,近内壁和近外壁发生氧化和贫铬,外壁形成脱碳层;与原始铸态炉管相比,长期高温服役后炉管的室温抗拉强度降幅超30%,高温抗拉强度降幅约18%,室温冲击功下降明显,剩余寿命不足1a。     

CH35ACR冷镦钢热处理工艺研究

本文阐述CH35ACR新型冷镦钢与35ML35钢之间的区别，并分析铬、锰、硅元素对热处理工艺的影响，比较前者因淬透性好和回火稳定性高，淬火开裂倾向小，容易达到GB3098．1—2000的要求，并介绍了CH35ACR钢的热处理工艺。     

碳钢表面高铬耐磨合金层的制备及其组织与性能

采用双层辉光等离子渗金属技术先在Q235钢和45钢表面渗入元素铬,形成高铬合金层;然后进行等离子渗碳,得到高铬耐磨合金层;对渗铬、渗碳层的组织和性能进行研究。结果表明：表面层铬含量达到40％以上,且呈梯度分布;渗层所形成的含铬碳化物弥散、细小和均匀,表面含碳量达2．8％以上,没有共晶莱氏体组织;经淬火及回火处理后,表面硬度达到1800HV以上;与淬火GCr15钢相比,其耐磨性能提高7倍以上。     

20钢预渗碳后铬硅共渗渗层的组织和耐磨性研究

对20钢预渗碳后固体法渗铬和铬硅共渗渗层的组织和耐磨性进行了试验研究，结果量明，20钢预渗碳后在940℃下进行铬硅共渗时可以获得均匀致密的渗铬层；与普通渗铬层相比较，其耐磨性提高1倍。     

DZ4合金渗铝-硅涂层1 100 ℃氧化时的元素扩散规律

以定向凝固镍基高温合金DZ4为基体,采用料浆法在合金表面制备铝-硅涂层;对该涂层试样进行1100℃抗高温氧化性能试验,并对氧化过程中各元素的分布进行了分析.结果表明:随氧化时间增加,涂层逐渐分为两层,外层为单一β-NiAl相,内层主要由β-NiAl相构成,层内分布着块状和颗粒状的碳化物;高温氧化过程中,硅元素不断向涂层内部扩散,并与基体合金中向外扩散的钼、钨元素结合形成富硅的M6C,并逐渐形成M6C隔层,阻碍镍与铝的互扩散,提高了涂层在高温下的抗氧化能力.     

添加锰铬对车辆用Al-Mg-Si-Cu系铝合金显微组织与拉伸性能的影响

熔炼制备了单独添加锰、铬以及复合添加锰铬的Al-Mg-Si-Cu系铝合金铸锭,并依次进行560℃×10h均匀化退火处理、热挤压成形和T6处理(535℃×75min水淬+175℃×10h时效),研究了锰和铬的添加对合金显微组织与拉伸性能的影响。结果表明:在均匀化退火过程中,锰或铬会置换Al-Fe-Si相中的部分铁原子,促进杆状_β-Al_9Fe_2Si_2相向颗粒状α-Al_8Fe_2Si相转变,从而在组织中形成α-Al_8(FeMn)_2Si,α-Al_8(FeCr)_2Si或α-Al_8(FeMnCr)_2Si相;T6处理后,与单独添加铬的相比,单独添加锰后试验合金晶内针状_β″相较少,晶界附近的亚微米级相数量较多;与未添加锰铬的相比,单独添加锰、铬或复合添加锰铬后试验合金的强度和伸长率提高,拉伸断裂形式均为韧性断裂,且复合添加质量分数0.10%锰和质量分数0.15%铬时的拉伸性能最优。     

X80M钢热轧板卷冲击性能不合格的原因分析

采用力学性能试验、化学成分分析、金相检验、能谱分析及冲击断口形貌观察等方法,分析了X80M钢热轧板卷冲击性能不合格的原因。结果表明:冲击性能不合格是因为板卷中存在严重的带状组织,该组织是以板条马氏体为主的脆性组织,存在明显的锰、硅元素偏析,它是冲击时的起裂源;带状组织中存在较多铌和钛的碳氮化物夹杂物,夹杂物呈方形,最大尺寸达到13μm,进一步降低了冲击韧性;解决或减轻带状组织的最有效手段是在板卷生产时减少或消除铸坯中的枝晶偏析程度。     

T92钢在649℃不同应力蠕变过程中Laves相的析出行为及对强度的影响

为了研究T92钢在使用过程中显微组织的变化和Laves相的析出行为及对其强度的影响,进行了649℃、不同应力水平的蠕变试验;采用OM、SEM、TEM等观察了其显微组织和析出相的变化,并测试了硬度的变化。结果表明:热处理后T92钢的基体为具有高密度位错的马氏体组织,钢中大量的析出相为M23C6和MX;蠕变后钢中析出Laves相,其析出方式为一是依附于M23C6析出,二是在晶界单独析出,两种方式析出的Laves相的熟化速率都比M23C6的快;蠕变后钢的硬度(强度)随时间延长逐渐下降,主要原因是钢中析出了laves相造成的。