航空用PH13-8Mo沉淀硬化不锈钢晶粒度优化显示法

航空用PH13-8Mo沉淀硬化不锈钢试样经直接淬硬法热处理后采用常规的不锈钢浸蚀剂不能有效显示晶界。分别采用氧化法与直接淬硬法对试样热处理,其中直接淬硬法热处理后,采用多种浸蚀剂进行浸蚀,然后进行晶粒度评定。结果表明:采用氧化法可得到更加真实、完整、清晰的晶粒形貌,是一种有效、方便、环保的晶粒度评定方法,可用于该钢晶粒度检验;直接淬硬法采用92mL HCl+5 mL H2SO4+3 mL HNO3浸蚀剂室温浸蚀1 min或1g KMnO4+10 mL H2SO4+100mL H2O浸蚀剂热浸蚀2min,晶界显示清晰。     

固溶处理对GH4169G合金蠕变的影响

研究了固溶处理温度对GH4169G合金晶粒组织、晶界析出和蠕变的影响。结果表明,随着固溶处理温度的提高(由980℃提高到1020℃)GH4169G合金的晶粒尺寸明显增大,晶界d相的尺寸和数量明显减少,晶内g″相的析出变化不大;合金的650℃/700 MPa稳态蠕变速率明显降低,表观蠕变激活能明显增大,蠕变断裂寿命显著延长。固溶处理温度对680℃/725 MPa的蠕变性能有相同的影响趋势,但其程度减弱。孪晶的形成是GH4169G合金的重要蠕变机制。提高固溶处理温度使晶界d相的析出减少,晶界滑动蠕变速率降低;同时使晶粒度增大,形成孪晶的阻力增大,晶粒蠕变速率降低。     

一种显示P91钢和P92钢原奥氏体晶界的浸蚀剂

对P91钢和P92钢的原奥氏体晶界显示技术进行了研究,配制出了一种浸蚀剂,其配方为1.5mL硝酸+1mL氢氟酸+2mL双氧水+10mL白猫洗洁精+50mL蒸馏水。结果表明:使用该浸蚀剂可清晰显示P91和P92钢的原奥氏体晶界;该浸蚀剂配置简单,使用方便,浸蚀效果良好,可大大提高工作效率。     

直接时效热连轧GH4169合金的力学性能与变形特征

通过对热连轧GH4169合金进行直接时效处理、组织形貌观察和力学性能测试,研究了直接时效热连轧合金的力学性能和变形特征.结果表明,直接时效热连轧GH4169合金组织由细小晶粒组成,具有明显的形变孪晶特征,且有细小#$和#%相在合金中弥散析出,可提高合金强度.在实验温度范围内,合金的抗拉和屈服强度随着温度的升高而逐渐下降;在拉伸过程中,直接时效热连轧GH4169合金的变形特征是孪晶变形和位错的双取向滑移;在拉伸后期,大量微孔沿晶界或晶内形成并聚合形成裂纹,致使合金发生韧性断裂.     

高温合金GH4169的动态再结晶和组织演化机制

应用Gleeble热模拟技术、EBSD、SEM和OM系统地研究了高温合金GH4169在温度为1000～1150℃、应变速率为0.01～1 s^-1条件下变形的动态再结晶机制和组织演变规律。结果表明：在1000～1150℃、应变速率为0.01～1 s^-1条件下高温合金GH4169的变形抗力最高可达400 MPa;基于动态材料模型绘制出此合金的功率耗散图和流变失稳图,得到了该合金优化的加工区间变形参数为1020～1070℃和0.03～0.63 s^-1。分析GH4169在变形过程中动态再结晶演化规律,明确了动态再结晶晶粒以在原奥氏体晶界处的非连续动态再结晶为主,连续动态再结晶以亚晶持续旋转机制形核。还确定了Σ3ⁿ非共格孪晶界演变规律,动态再结晶晶粒的体积分数比越大晶粒越细小Σ3晶界密度越高,动态再结晶晶粒的长大优先于Σ3ⁿ非共格孪晶界的形成。     

固溶处理的热连轧GH4169合金的组织与蠕变特征

通过对热连轧GH4169合金进行固溶和时效处理、组织形貌观察和蠕变性能测试,研究了固溶和时效处理合金的组织结构和蠕变特征。结果表明,经固溶和时效处理合金由较大尺寸晶粒组成,并具有明显的孪晶特征,且细小γ′、γ″相在晶内弥散析出,可提高合金的蠕变抗力;在实验应力和温度范围内,测得该合金的蠕变激活能为537.8kJ/mol,且对施加应力和温度具有敏感性;在蠕变期间,热连轧GH4169合金的变形特征是位错的单双取向滑移和孪晶变形,随着蠕变进行,裂纹沿晶界萌生和扩展到发生沿晶断裂是该合金的蠕变断裂机制。     

4330V调质钢奥氏体晶粒显示方法

对4330V调质钢晶粒的显示方法进行了研究,采用直接浸蚀方法,通过不同浸蚀剂的对比分析,找到了有效的浸蚀剂为苦味酸+H2O+海鸥洗涤剂,可以清晰显示出奥氏体晶粒大小。     

含高浓度缓蚀剂苦味酸溶液在奥氏体晶粒度直接腐蚀法中的应用

苦味酸是利用直接腐蚀法检测奥氏体晶粒度最常用的金相浸蚀剂之一,为了抑制晶内组织的腐蚀速率,通常会在配方中添加缓蚀剂。选用十二烷基苯磺酸纳作为缓蚀剂,通过调整缓蚀剂的配比,试验了不完全淬火+高温回火组织、完全淬火+高温回火组织以及粒状贝氏体组织奥氏体晶粒度的检测方法。结果表明:增加缓蚀剂的含量,可以有效抑制晶内组织的腐蚀速率。对于完全淬火后高温回火的试样,利用带状偏析,纵向检测奥氏体晶粒度,可以快速腐蚀显示出偏析带的奥氏体晶粒度。试验证实含有高浓度缓蚀剂的苦味酸溶液是一种通用的奥氏体晶粒度腐蚀剂。     

不同热处理状态下GCr15钢的晶粒度显示方法

在实际生产中,采用传统的浸蚀方法无法直接检验出交货状态材料的实际晶粒度。为此通过试验得到了不同热处理状态GCr15钢晶粒度显示所需的最佳浸蚀条件,证明了可以通过优化的浸蚀方法显示出原奥氏体晶界,从而确定退火、热轧状态GCr15钢的实际晶粒度。     

复合熔盐净化剂优化对GH4169高温合金过冷的影响

采用复合熔盐净化法对GH4169高温合金的深过冷进行研究,通过正交实验优化出GH4169高温合金深过冷的最优净化剂及工艺参数,从而使GH4169高温合金获得了250K的大过冷度,同时探讨了复合熔盐净化剂及工艺参数作用机理;通过对不同过冷度下凝固组织的观察发现,随着过冷度的增加,合金组织明显细化,并发生两次晶粒转变,由树枝晶向粒状晶转变。当过冷度超过250K后,晶粒平均尺寸达到5.5μm。     

一种GH4169镍基合金的组织结构与蠕变性能

通过对一种等温锻造GH4169镍基合金进行直接时效处理,蠕变性能测试及组织形貌观察,研究了该合金的组织结构与蠕变行为。结果表明,GH4169合金的组织结构由γ基体,γ′相、γ″相和δ相组成,且各相之间保持共格界面。测定出合金在660℃/700MPa条件下的蠕变寿命为123h。合金在680℃/700MPa的蠕变寿命为39h,在实验温度和应力范围内,计算出直接时效合金的蠕变激活能为588.0kJ/mol。合金在蠕变期间的变形机制是位错滑移和孪晶变形,其中,沿晶界析出的粒状碳化物,可抑制晶界滑移,是使合金具有较好蠕变抗力的主要原因。随蠕变进行,开动的滑移系中位错运动至晶界受阻,并塞积于该区域引起应力集中,当应力集中值大于晶界的结合强度时,可促使其在与应力轴垂直的晶界处发生裂纹的萌生与扩展,直至断裂,是合金在蠕变期间的断裂机制。     

热等静压/热处理工艺对激光选区熔化成形GH4169合金微观组织与拉伸性能的影响EI北大核心CSCD

采用激光选区熔化(SLM)成形技术制备GH4169合金,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等分析热等静压/热处理工艺对SLM成形GH4169合金微观组织及拉伸性能的影响规律.结果表明:沉积态合金组织中,沿沉积方向的晶粒为柱状晶,晶粒内枝晶组织细小,枝晶间分布大量Laves相;经热等静压后,合金中的气孔及Laves相可被有效消除,沿沉积方向的晶粒转变为等轴晶;经980℃/1 h固溶处理后,合金中的晶界处析出大量短棒状δ相.热等静压/热处理后G H4169合金试样的室温及650℃拉伸性能均高于锻件标准要求的力学性能指标,且温度对断裂方式影响不大.     

A-100高强钢晶粒显示优选方法

采用不同的化学浸蚀液,研究了A-100高强钢晶界的显示效果;使用恒温水浴锅,测定了在不同温度的浸蚀液下晶界的显示时间;利用金相显微镜观察该钢晶界显示是否清晰。结果表明:A-100高强钢晶粒显示的推荐化学浸蚀液为过饱和苦味酸+雕牌洗涤剂溶液(结晶状)以及过饱和苦味酸+白猫洗涤剂溶液(结晶状);浸蚀液温度为40℃或45℃时,清晰显示晶界所用的时间最短。     

冷却方式对热连轧GH4169合金组织与蠕变行为的影响

通过对不同方式冷却的热连轧GH4169合金进行直接时效处理、蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了冷却方式对热连轧GH4169合金的组织结构与蠕变行为的影响。结果表明:"水冷"HCR-GH4169合金经直接时效后,其组织由细小晶粒组成,大量细小γ′,γ″相在晶内弥散析出,可提高合金蠕变抗力,而"空冷"热连轧合金晶粒尺寸较大,且在基体中析出的γ′,γ″两相的数量明显减少;在实验条件下,"水冷"热连轧合金经直接时效后具有较好的蠕变抗力和较长的蠕变寿命;热连轧及直接时效合金在蠕变期间的变形机制是位错在基体中发生单、双取向滑移和孪晶变形,在蠕变后期,裂纹在晶界处萌生和扩展,并发生沿晶断裂是合金的蠕变断裂机制。     

纳米孪晶镍镀层制备工艺的正交设计优化

过去对采用脉冲电镀法制备纳米孪晶镍镀层研究较少.以镍镀层的耐腐蚀性能作为镀层性能的检测指标,应用正交试验设计优化了脉冲电镀工艺,制备出纳米孪晶镍镀层.结果表明:以主盐NiSO4·2H2O浓度为400 g/L,脉冲平均电流密度为1.5 A/dm2,占空比为20%制备的纳米孪晶镍镀层的耐腐蚀性能最好,维钝电流密度达到0.67 μA/cm2;镀层为纳米孪晶结构晶粒,尺寸为50～150 nm.     

热处理对GH4169激光焊接头组织性能的影响

针对2 mm厚的GH4169镍基合金板材进行激光对焊,研究热处理对GH4169激光焊接头组织和性能的影响。采用线切割方法制备激光焊接头试样,对热处理和非热处理激光焊接头进行拉伸实验、硬度测定、OM分析、SEM分析、EDS分析和XRD相分析。实验结果表明:热处理后接头抗拉强度为1372 MPa,延伸率为14%,焊缝平均硬度为473HV;较未热处理接头强度提高52%,延伸率降低71%,硬度提高69%。OM、SEM、EDS和XRD分析表明:对GH4169激光焊接头热处理能细化焊缝晶粒,改善枝晶形态,消除残余应力,析出δ相、γ′相和γ″相,使得焊接接头硬度和强度有所提高。     

690耐蚀合金管材晶粒度和碳化物形貌分析用金相侵蚀剂的选择

核电蒸发器用690耐蚀合金常采用冷轧方式成型,其退火和时效处理后的晶粒度和碳化物分布与形貌需要采用适当的试剂侵蚀后进行统计分析。常用的10%草酸溶液(质量分数)侵蚀剂不适用于冷轧管材晶粒度分析,而腐蚀性强、难以保存的2%溴-甲醇溶液(体积分数)难以适应批量管材碳化物形貌分析需求。甄选腐蚀性低,易于储存且能有效显示690合金管材显微组织的金相侵蚀剂成为其金相试样制备过程中的重要组成部分。采用光学显微镜和扫描电镜分析了不同金相侵蚀剂显示的退火态和时效态690耐蚀合金管材的奥氏体晶粒和碳化物形貌,从而选择出最佳侵蚀剂。结果表明:采用2 g高锰酸钾+11 mL硫酸+90 mL去离子水溶液化学侵蚀可优先显示奥氏体晶界,便于统计分析退火态690合金管材的晶粒度和晶粒尺寸分布;采用80%磷酸溶液(体积分数)和4%硝酸酒精溶液(体积分数)双重电解侵蚀可替代强腐蚀性的2%溴-甲醇溶液,能够有效显示时效态690合金管材中的碳化物分布与形貌。     

热等静压/热处理工艺对激光选区熔化成形GH4169合金微观组织与拉伸性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)成形技术制备GH4169合金,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电镜(TEM)等分析热等静压/热处理工艺对SLM成形GH4169合金微观组织及拉伸性能的影响规律。结果表明:沉积态合金组织中,沿沉积方向的晶粒为柱状晶,晶粒内枝晶组织细小,枝晶间分布大量Laves相;经热等静压后,合金中的气孔及Laves相可被有效消除,沿沉积方向的晶粒转变为等轴晶;经980℃/1 h固溶处理后,合金中的晶界处析出大量短棒状δ相。热等静压/热处理后GH4169合金试样的室温及650℃拉伸性能均高于锻件标准要求的力学性能指标,且温度对断裂方式影响不大。     

低活化铁素体/马氏体钢原奥氏体晶界显示技术探讨

基于原奥氏体晶界浸蚀机理,通过评价低活化铁素体/马氏体钢原奥氏体晶界的显示效果,对浸蚀剂的配方、缓蚀剂含量及浸蚀时间进行了研究.结果表明:该钢在氯化铁+硝酸水溶液中可以浸蚀出马氏体板条及板条界面处弥散分布着的形貌与尺寸不同的细小析出相,而原奥氏体晶界显示效果不佳;饱和苦味酸水溶液+缓蚀剂能浸蚀出清晰的晶界.缓蚀剂过少,...     

304不锈钢和铁素体不锈钢晶粒显示的新腐蚀方法

304不锈钢和铁素体不锈钢的耐腐蚀性能较好，导致材料的晶粒度评级比较困难。将高锰酸钾硫酸溶液作为腐蚀剂，水浴加热后对304不锈钢进行腐蚀，可获得清晰、完整的奥氏体晶粒，且不显示晶粒内孪晶界；采用放置约3 a的王水作为腐蚀剂对铁素体不锈钢进行腐蚀，可获得清晰的晶粒形貌，实现其晶粒度级别的准确评定。