18Mn-4Cr-0.4C-0.1N无磁钢的氮碳化物析出行为

采用金相组织分析、X射线衍射、电子探针显微分析等方法,研究了18Mn-4Cr-0.4C-0.1N无磁钢在800～950 ℃区间等温时效过程中氮碳化物的析出行为,并建立了氮碳化物的等温析出-溶解动力学曲线.结果表明,氮碳化物析出相M23(C,N)6和M7(C,N)3在奥氏体晶界析出,随着等温时间增加,析出数量增多,由粒状向链状聚集;进一步延长等温时间,两种析出相均发生分解,回溶到奥氏体中.M23(C,N)6和M7(C,N)3等温析出和分解的临界温度均为900 ℃,控制析出的临界冷却速度为25 ℃/min.     

825合金热挤压管中碳化物的析出及回溶行为

研究了825合金热挤压管中碳化物的时效析出及回溶行为.结果表明,在750～800℃时效时,沿晶界会大量析出M23C6型碳化物,造成晶界附近Cr元素贫化,从而显著降低该合金的抗晶间腐蚀能力;晶内则几乎不出现M23C6型碳化物.固溶热处理试验结果表明,M23C6碳化物的溶解温度为950～980℃.在该温度下固溶20 min以上,可将M23C6 型碳化物充分溶解,赋予合金良好的抗晶间腐蚀能力.     

0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢的析出行为

采用Thermal-Calc热力学计算软件对0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢C、Cr含量变化对试验钢碳化物析出热力学特征进行了计算。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析方法探讨了时效温度、保温时间、变形对试验钢析出行为的影响。结果表明:析出相主要是在晶界处产生的Cr₂₃C₆,试验钢析出敏感温度为750~850 ℃。在800 ℃下时效30 min的试验钢晶界处可以明显观察到析出相的产生,随保温时间的延长,析出相含量逐渐增多,尺寸变大,并逐渐向晶内生长。时效前的变形明显缩短了析出相的孕育时间,变形后保温1 min的试验钢晶界处可观察到较多析出相的产生,晶界明显变粗。     

25-12型奥氏体耐热铸钢长期服役过程中碳化物的演变现象

N，Nb和RE微合金化的25－12型奥氏体耐热铸钢长期使用后，奥氏体中析出的二次碳化物数量明显增加，晶界附近无析出区现象逐渐消失；部分M23C6已转变为M6C，M6C总是与奥氏体基体以及二次碳化物M23C6保持[114]M6C//[110]A//[110]M23C6孪晶取向关系，探讨了合金元素及服役条件对碳化物演变的影响。     

N含量对690合金显微组织和室温力学性能的影响*

相同热处理后4不同N含量Inconel 690合金(Ni-30Cr-10Fe-xN (x=0.001,0.011,0.018,0.030,质量分数,％))晶界M23C6析出形貌和Cr贫化存在明显差异,N在晶界有明显偏聚行为.随着N含量的增加,TiN析出量和退火孪晶增多,TT处理后晶界析出的碳化物细小而离散,晶界Cr贫化...     

长期时效对铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢组织的影响

采用扫描电镜、透射电镜和金相显微镜研究了580℃长期时效对ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢显微组织的影响。研究结果表明:在1 050℃×1 h空冷淬火+580℃×2 h空冷回火后,存在纳米尺寸的M6C型碳化物弥散分布在回火马氏体板条上;580℃长期时效处理1 000 h,原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出M23C6型碳化物,δ-铁素体中析出M23C6型碳化物和Laves相。     

等温变形0Cr14Mn21NiN无磁不锈钢的晶间腐蚀敏感性

通过Thermal-Calc热力学软件对0Cr14Mn21NiN无磁不锈钢中碳化物析出的平衡相区进行了计算,并通过时效处理试验进行了验证。通过不同参数的等温变形试验对实际的非平衡态碳化物析出行为进行了研究。通过双环电化学动电位再活化法(DL-EPR)对等温变形试样的晶间腐蚀敏感性进行了测试和对比。结果表明:热力学计算的平衡态Cr₂₃C₆碳化物析出温度范围为512~847 ℃,而通过时效试验验证的实际析出温度范围为720~940 ℃,表明二者之间存在约200 ℃的误差。当总变形量不超过20%时,等温变形非平衡态Cr₂₃C₆碳化物析出下限温度进一步降低至625 ℃,等温变形过程对晶界Cr₂₃C₆碳化物形核和长大过程均有加速作用。DL-EPR电化学方法结果表明等温变形后由于碳化物析出速度的加快,0Cr14Mn21NiN无磁不锈钢的晶间腐蚀敏感性显著增加。     

新型奥氏体C-HRA-5耐热钢时效过程中的沉淀相演化

对新型奥氏体C-HRA-5耐热钢(22Cr25Ni3Cu4W2Co)进行700℃/0～15 627 h时效试验,采用OM观察时效样品晶粒尺寸和孪晶的变化,采用SEM+EDS、TEM+EDS+SAED分析了时效样中沉淀相析出顺序及粗化特性。结果表明,试验钢在700℃/15627h时效过程中先后析出M23C6、Z相、富Cu相和Laves相等第二相,其中M23C6相主要在晶界析出,其它第二相主要分布在晶内,未发现σ相的析出。在时效过程中,富Cu相和Z相尺寸比较细小稳定,尤其是富Cu相,时效至15 627 h时直径约10 nm,它们是提高C-HRA-5钢热强性的主要强化相。晶界M23C6碳化物粗化速率较快,时效817 h时已在晶界形成断续状分布,时效至15 627 h时,其在晶界宽度增长至550 nm;而晶内M23C6碳化物粗化相对缓慢。由于添加W元素,在时效后期有大量针状Laves相在晶内析出,主要沿长度方向长大;另有少量颗粒状Laves相在晶界M23C6内部或其附近析出,尺寸较稳定。在长期时效过程中,未发现σ相的析出,这与C-HRA-5钢增加Ni和添加Co元素可以抑制或延迟其析出有关。     

超超临界锅炉用奥氏体耐热钢HR3C的脆化机理

结合室温、高温冲击试验及700℃时效试验,利用光镜、扫描电镜、透射电镜、电子探针等手段对服役态及供货态典型奥氏体耐热钢HR3C的脆化机理进行了研究。结果表明,服役近4万小时后HR3C钢室温及650℃均出现了明显脆化现象,冲击韧性大幅度下降,700℃时效试验结果与此类似。组织分析表明,服役近4万小时的HR3C钢在晶界析出连续片状分布的M_(23)C_6相、沿晶界向晶内生长出针(条)状M_(23)C_6相、晶界周边析出纳米级立方状M_(23)C_6相及弥散Nb Cr N相,Cr、C,P、S 4种元素在晶界明显偏聚。在700℃时效不同时间后相关试验表明HR3C钢在冲击韧性快速下降阶段微观组织中碳化物在晶界已成连续片状分布,未见其余析出相,晶界仅有微量S元素偏聚。M_(23)C_6在晶界的连续片状析出是造成HR3C钢时效脆化的主要原因。     

添加N对Inconel 690合金显微组织和晶界微区成分的影响

采用SEM和TEM研究了4种不同N含量的Inconel 690合金经1080℃、10 min固溶及715℃热处理后的显微组织演变和晶界微区元素分布,同时测量了合金的层错几率和晶间腐蚀速率。结果表明,相同热处理后,不同N含量Inconel 690合金的晶界M23C6碳化物析出形貌和晶界Cr贫化存在明显差异。随N含量增加,碳化物数量减少,晶界碳化物由连续分布转变为半连续分布,继而转变为离散分布。随N含量增加,Inconel 690合金层错几率先增加,在N含量为100×10~(-6)时达到最大值,随后层错几率降低。此外,N的加入缓解了晶界Cr贫化,提高了合金抗晶间腐蚀能力;但过高N含量导致较多氮化物夹杂。综合考虑,N含量在100×10~(-6)较为适宜。     

P92钢在650℃长期时效过程中的组织演化

采用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)研究了P92钢在650℃时效过程中的组织演化规律。结果表明,P92钢中M23C6型碳化物的晶格常数随时效时间的延长逐渐增大,时效7944 h后达到最大;Fe2W型Laves相沿原奥氏体晶界和板条界析出;P92钢在650℃时效10000 h后未检测到有Z相析出。     

含N量对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的析出行为及力学性能的影响

采用JmatPro软件、OM、SEM和TEM等方法研究了不同含N量的Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的析出行为及其对力学性能的影响。结果表明:析出物主要为六方结构的Cr_2N和少量M_(23)C_6,其中氮化物Cr_2N优先沿着晶界析出,随后以不连续胞状方式向奥氏体晶粒内部生长。随着N含量的增加,Cr_2N氮化物的析出变得更加敏感,当N含量为0.7%时,Cr_2N氮化物的最敏感析出温度为750℃,孕育期仅为10 min;而碳化物M_(23)C_6主要以颗粒状形式形成在奥氏体晶界上,与相邻的奥氏体晶粒保持相同的位向关系。力学性能测试结果表明,Cr_2N氮化物的析出对Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的强度有较小的影响,但对于塑性却有强烈的恶化作用。时效后Cr_2N的析出导致伸长率和断面收缩率明显降低,伸长率从52.9%降低到27.7%,断裂模式也随着Cr_2N氮化物数量的增加从韧性断裂转变为脆性的沿晶断裂和穿晶断裂。TEM分析表明,固溶态试样在拉伸变形过程中通过滑移和孪生方式协调变形,呈现了良好的塑性变形能力。而时效后,位错通过滑移和繁殖最终堆积在Cr_2N片层之间和颗粒状M_(23)C_6周围,降低了Mn18Cr18N奥氏体不锈钢的塑性变形能力。     

富Cr碳化物析出行为的热力学与动力学计算

对时效处理条件下富Cr碳化物在Fe基多元合金中的演变行为进行了分析与计算.采用3DAP,XRD以及TEM技术表征了组织中碳化物的类型及尺寸随时间的变化,而后采用Thermo-Calc和PANDAT软件对碳化物的演变过程进行了热力学与动力学计算.结果表明:经800℃时效处理后合金组织中初始形核的相为M23 C6型碳化物,10 min后该析出相的半径约为9 nm,而100 h后M23 C'6型碳化物逐渐向稳定相M,C,型碳化物转变;结合Thermo-Calc和PANDAT软件的计算结果可以较为准确地预测碳化物类型以及颗粒尺寸随时效时间的变化行为.     

鉻-錳-氮奥氏体耐热鋼的时效脆性

Cr-Mn-N奥氏体耐热钢在时效过程中有变脆的倾向,可能成为高溫长期使用的障碍.本文研究了下列三方面变脆的影响因素:(1)碳和氮含量的增加,促进时效变脆,硼防止时效变脆的作用随C+N含量的增加而減弱.在时间-溫度-等冲击值曲线上出现双C形式,它们与碳氮化物的析出和χ相生成有关.(2)碳、硼及钼等元素在晶界有偏聚现象.碳、钼等元素的偏聚促进沿晶界碳化物析出,加速钢的变脆.硼则有延缓晶界碳化物析出的作用,抑制时效脆性.(3)在长期时效过程中,碳氮化物及中间相的析出引起基体合金元素的贫化,从而降低γ相的稳定性,在形变过程中发生ε及马氏体相变,也会引起钢的变脆.     

THE AGING EMBRITTLEMENT OF Cr-Mn-N AUSTENITIC HEAT-RESISTING STEELS

Cr-Mn-N奥氏体耐热钢在时效过程中有变脆的倾向,可能成为高溫长期使用的障碍.本文研究了下列三方面变脆的影响因素:(1)碳和氮含量的增加,促进时效变脆,硼防止时效变脆的作用随C+N含量的增加而減弱.在时间-溫度-等冲击值曲线上出现双C形式,它们与碳氮化物的析出和χ相生成有关.(2)碳、硼及钼等元素在晶界有偏聚现象.碳、钼等元素的偏聚促进沿晶界碳化物析出,加速钢的变脆.硼则有延缓晶界碳化物析出的作用,抑制时效脆性.(3)在长期时效过程中,碳氮化物及中间相的析出引起基体合金元素的贫化,从而降低γ相的稳定性,在形变过程中发生ε及马氏体相变,也会引起钢的变脆.     

1Cr21Ni5Ti˫�಻�����֯�ȶ��Լ��Գ�����Ե�Ӱ��

用600℃时效微观组织变化和冲击韧性的变化评价了1Cr21Ni5Ti双相不锈钢的稳定性。结果表明：1Cr21Ni5Ti双相不锈钢稳定性对Ti/C极为敏感,低Ti/C（Ti/C=4.08）钢600℃时效快速析出富Cr的M23C6碳化物,降低奥氏体内的Cr和C含量致使时效后冷却过程中奥氏体转变为马氏体,并伴随着冲击韧性的严重恶化;而Ti/C适度的钢明显抑制了M23C6碳化物的析出和随后奥氏体向马氏体转变,长时间时效后冲击韧性高出低Ti/C钢近一倍。     

利用FR内耗峰对高锰奥氏体合金钢高温时效动力学过程的研究

采用内耗方法分析了高锰奥氏体合金钢在720℃时效不同时间MC型碳化物析出动力学过程。结果表明,随着时效时间增加,其在652 K左右出现的FR内耗峰强逐渐降低且峰宽变窄。证明了时效过程固溶于奥氏体间隙中的C发生了重新分配,碳化物不断析出导致基体合金含量降低。基于720℃时效不同时间FR内耗峰峰强变化,并结合JMA方程证明了在720℃时效过程中,间隙C原子与奥氏体基体中固溶合金原子形成的碳化物以缺陷为核心形核长大。基于内耗分析结果,通过理论计算分析奥氏体合金钢中碳化物(MC型)时效析出过程,可见通过FR峰峰强变化可分析高锰奥氏体合金钢中碳化物析出动力学。     

0Cr21Mn17Mo2NbN奥氏体不锈钢等温时效研究

对0Cr21Mn17Mo2Nb N高氮无镍奥氏体不锈钢进行1140℃固溶处理,水淬冷却,然后在800℃进行不同保温时间的时效处理,并利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和洛氏硬度计来观察等温时效下实验钢的析出状况以及实验钢的硬度。实验结果表明,随800℃等温时间的延长,Cr2N不断以粒状、短棒状、片层状形式析出;时效时间不断延长,氮化物的析出伴随有σ相析出;由于时效过程中Cr2N的长大和σ相的析出,硬度总体呈现先上升后下降再接着上升的状态。     

热处理工艺对1Cr22Mn15N不锈钢析出行为的影响

用金相法、电镜观察等分析研究了固溶 时效处理过程中温度、时间对1Cr22Mn15N不锈钢碳(氮)化物析出的影响。结果表明,对于1Cr22Mn15N不锈钢,在试验温度范围内Cr23C6多呈颗粒状、蠕虫状、层片状、菊花状沿晶界分布,并逐渐向晶内生长,而σ相多呈颗粒状析出;得到了其相应的等温析出物动力学曲线,Cr23C6的等温析出的鼻尖温度约为850℃,相应的孕育期为100～180s,950℃以上析出物较少,其中不析出的临界冷却速度约为3.3℃/s;析出物主要是Cr23C6,时效时间越长析出物就越多,随时效时间的延长有少许σ相的析出,氮主要是以Cr23C6和过饱和间隙原子的形式存在。     

一种铸造镍基高温合金在热处理过程中的相析出行为和拉伸性能（英文）

研究一种铸造镍基合金(IN617B合金)在固溶处理和长期时效处理过程中的相析出行为和拉伸性能。在铸态的组织中,Ti(C,N)、M6C和M23C6为主要析出相,而经过固溶处理后,除少量Ti(C,N)残余外,绝大部分碳化物固溶到基体中。在700°C长期时效过程中,合金中相的析出行为主要包括3个方面:(1)晶界处M23C6碳化物的形貌由膜状转变成颗粒状,同时由于界面能的降低和元素向晶界的扩散,颗粒碳化物逐渐粗化;(2)晶内棒状M23C6碳化物具有择优生长方向[110],并与基体γ之间存在共格关系;(3)γ?颗粒可以通过限制碳化物形成元素的扩散来阻碍晶内M23C6碳化物粗化。在时效5000 h后,合金的抗拉强度明显增加,而合金的塑性明显下降。该合金具有稳定的显微组织,从而保证其在长期时效过程中具有优异的拉伸性能。