固溶处理对Fe-Mn-Al-C系低密度钢组织与性能的影响

采用OM、SEM、TEM、XRD等试验方法,对不同固溶温度下Fe-27Mn-8Al-1.6C低密度钢的力学性能和组织演变规律进行了研究。结果表明,Fe-27Mn-8Al-1.6C钢的密度为6.8 g/cm³。固溶处理对该钢的组织与性能影响较大,高温固溶后试验钢奥氏体晶界间有少量к-碳化物,随着固溶温度的升高,晶界间未溶к-碳化物含量减少直至消失,奥氏体中C含量逐渐增加;在1000 ℃固溶处理后,试验钢具有最佳的强塑性配合,抗拉强度为1266 MPa,断后伸长率为34%,强塑积可达43.1 GPa·%;在冷却过程中,试验钢基体发生调幅分解,大量细小的к-碳化物弥散分布在奥氏体内。     

固溶温度对热轧Fe-Mn-Al-C低密度高强钢组织和性能的影响

在700～1100℃范围内研究了固溶处理温度对Fe-Mn-Al-C低密度高强钢力学性能、显微组织和断裂行为的影响,研究其在不同的固溶处理温度下力学性能、组织和断口的差异。结果表明,随着固溶处理温度的升高,晶粒尺寸不断变大,碳化物不断溶解;并且在900℃固溶处理时,试验钢开始出现孪晶,并且随着固溶处理温度的升高,孪晶的尺寸不断增加,密度先增加后减少。随着固溶处理温度的升高,试验钢的抗拉强度、屈服强度不断下降,断后伸长率不断升高;固溶处理温度为1100℃时,强塑积达到最高值,得到强度与韧性的良好组合,抗拉强度为770. 43 MPa,断后伸长率达到70. 0%,强塑积为53. 93 GPa·%。     

时效温度对铸态低密度钢Mn30Al9Si组织及性能的影响

通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)以及拉伸实验等研究了时效温度对铸态奥氏体基低密度钢(Mn30Al9Si)组织及力学性能的影响,并研究了其强韧化机制.结果 表明:铸态Mn30Al9Si钢经固溶时效后的组织由奥氏体基体及条状铁素体组成,并包含κ-碳化物、β-Mn等第二相;450℃时效...     

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。     

固溶处理温度对Fe-Mn-Al-C铁素体基轻质钢耐蚀性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等研究了热轧态、850、950和1050℃固溶处理Fe-Mn-Al-C铁素体基轻质钢的微观组织.通过测试固溶处理试样的极化曲线和阻抗曲线,以及观察试样在3.5％NaCl溶液中腐蚀后的表面状态,分析其耐蚀性.结果表明,试样经850℃固溶处理后的组织为铁素体+κ碳化物;950℃固溶处理...     

FeMnAlC低密度钢中κ-碳化物形成机理

FeMnAlC钢是一种新型的高强低密度钢,较高的合金元素含量使其组织性能具有较大的调控空间。κ-碳化物是钢中特有析出相,其析出位置和大小对FeMnAlC钢的性能有极大影响,合理地调控κ-碳化物的析出可以有效地提高钢的强度,并具有较高的塑性和韧性。对FeMnAlC钢中κ-碳化物的形成机理进行总结,并结合不同冷速和短时时效试验探究κ-碳化物的形貌特征以及调控方法。结果表明:κ-碳化物调幅分解产生,结构与基体共格,会随着时效时间的延长和温度的提高粗化。Si、Ni元素会促进κ-碳化物析出,Mo、Cr等元素会抑制κ-碳化物析出。     

固溶温度和时效工艺对06NiCuCrMoNb钢硬度的影响

本文研究了铜在06NiCuCrMoNb钢中的时效硬化行为，结果表明：06NiCuCrMoNb钢在时效过程中发生ε－Cu的析出硬化和淬火组织软化两个过程，时效硬化峰值温度为450－500℃，时效时间为2小时，较佳固溶温度为850℃。     

Cr元素对高Al系Fe-Mn-Al-C低密度钢的影响综述

随着节能环保和经济性的需求,轻量化和高韧化成为汽车钢铁行业的主要发展目标,在不同类型系列钢中,Fe-Mn-Al-C系奥氏体钢因具有高比强度和高强塑积等优异的综合性能而受到青睐。伴随着减重元素Al的添加,促进κ-碳化物的生成,使Fe-Mn-Al-C钢的性能恶化严重,减少或细化κ-碳化物是提高高铝Fe-Mn-Al-C钢使用性能的有效途径。因此,从成分设计的角度出发,综述了Cr元素在物相组成、κ-碳化物、力学性能变形机制和层错能等方面对Fe-Mn-Al-C系低密度钢的影响规律,重点分析Cr含量对κ-碳化物的机理影响,并说明可以通过添加Cr元素改善高铝Fe-Mn-Al-C钢的使用性能。最后结合最新的研究成果,展望了未来Fe-Mn-Al-C钢的发展趋势。     

预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C奥氏体低密度钢显微组织和力学性能的影响

采用EBSD、TEM和万能试验机等研究了冷轧预变形和双级时效对Fe-30Mn-11Al-1.2C (质量分数,%)奥氏体低密度钢微观组织演变和力学性能的影响。结果表明,双级时效可以显著地提高材料的屈服强度,从固溶时的580 MPa到1120 MPa,但同时使得均匀延伸率急剧降低至几乎为0;而经过轧制预变形+双级时效处理后的样品,材料的屈服强度进一步提高,达到1220 MPa,同时材料的均匀延伸率大幅提高至18.2%,钢的综合力学性能得到明显提升。微观组织分析表明,双级时效后材料屈服强度的提升归因于κ′碳化物的有序化强化;预变形可以在奥氏体基体中引入有效的异质形核点,诱导晶内析出;该析出相(析出强化)结合预变形引入位错(形变强化)进一步提高材料的屈服强度,同时提高了材料的应变硬化能力,这是材料高塑性的根本原因。该工艺为奥氏体低密度钢的性能改善提供了新思路。     

时效温度对Super304H钢析出相的影响

利用扫描电子显微镜、电子探针、X射线衍射和透射电镜研究了新型奥氏体耐热钢Super304H在高温时效条件下析出相的变化.结果表明,Super304H钢经700～1250℃时效后,组织中出现4种析出相:Nb(C,N)、富Cu相、M_(23)C_6和NbCrN.随时效温度的不同,析出相发生析出或溶解的变化,同时它们的形态、分布和数量随温度变化呈现出不同的变化规律,其中M23C6在700～900℃主要沿晶界析出,这将会降低钢的高温蠕变强度及抗晶间腐蚀性能.     

时效温度对HSLA高强船体钢组织和性能的影响

采用固溶+时效的热处理方法研究了时效温度对HSLA(High Strength Low Alloy)高强船体钢组织性能的影响。结果表明,试验钢在450℃处出现强度峰值,这是由大量纳米级的Cu析出物(<5 nm)和少量Nb(C,N)粒子的共同强化造成。过时效状态下,基体的软化作用加强,且Cu析出粒子尺寸显著增大(10～30 nm),沉淀强化作用也逐渐减弱,钢的强度下降。时效过程中基体软化和析出相沉淀强化的共同作用决定了HSLA高强船体钢的性能变化规律。试验钢在650～670℃范围内时效不仅获得了670～780 MPa的强度,而且保证-40℃冲击功在80 J以上,体现出良好的强韧性匹配。     

时效时间对低密度超高锰铸钢组织性能的影响

为了提高传统高锰钢的初始硬度和强度,设计一种低密度超高锰铸钢,水韧处理后在550℃分别保温1～4 h时效处理,研究保温时间对试验钢组织性能的影响.试验结果显示:当时效保温时间为2 h,试验钢的综合力学性能最佳,其抗拉强度为1041.7 MPa,屈服强度为1002.7 MPa,断后伸长率为17.6％,冲击吸收能量(V型缺...     

固溶和时效处理对Fe-Mn-Al-C轻质钢组织和硬度的影响

采用 X 射线衍射仪(XRD)、光学显微镜 (OM)、扫描电镜(SEM)和布氏硬度计等对固溶时效处理后Fe-Mn-Al-C轻质钢的显微组织和硬度进行表征分析。结果表明,随着固溶温度的升高,试验钢中奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,在1050 ℃时,晶粒尺寸为50~200 μm,而随着时效温度的升高,奥氏体晶粒长大不明显,奥氏体基体中出现κ-碳化物和VC等第二相。随着时效温度的升高,试验钢中第二相的析出形貌逐渐由零星点状式到片状聚集式,再到链状形态分布在奥氏体基体内。试验钢的硬度随着固溶温度的升高和时效温度的降低,分别呈降低和增加的趋势。     

时效温度对15-5PH沉淀硬化不锈钢熔敷金属组织和性能的影响

时效温度是15—5PH沉淀硬化不锈钢熔敷金属时效处理的重要参数,对组织和性能具有重要的影响．采用钨极氩弧焊将研制的焊丝进行熔敷金属焊接试验,并将熔敷金属固溶处理后进行不同温度的时效处理,研究时效温度对熔敷金属组织和性能的影响．结果表明,时效处理后熔敷金属组织主要为马氏体、残余奥氏体和ε—cu析出相．随着时效温度的增高,组织中奥氏体含量增多,尤其在621℃时含量急剧增加;马氏体板条析出ε-cu尺寸逐渐增大,而数量先增多后减少;另外随着时效温度的增高,熔敷金属强度下降,而冲击韧性升高,这主要是由于残余奥氏体含量增多引起的．     

退火温度对Fe-Mn-Al-C钢组织和拉伸性能的影响

采用OM、SEM、TEM和拉伸试验等手段研究了退火温度对Fe-19Mn-2Al-0.6C钢组织和性能的影响。结果表明,退火后试验钢的基体组织为奥氏体。由于回复再结晶的完成程度不同,随着退火温度的升高,晶粒尺寸先减小再增大。同时,退火孪晶的数量逐渐增加,抗拉强度持续降低,但总伸长率先升高然后降低。当施加一定的外部载荷时,在变形过程中会产生大量的变形孪晶和位错。高密度位错在晶界或孪晶界处的缠绕和塞积阻碍了位错的进一步运动。一次孪晶和二次孪生的交割产生的动态Hall-Petch效应,以及位错和孪晶的相互作用共同导致试验钢的高加工硬化能力。Fe-19Mn-2Al-0.6C钢获得最佳综合力学性能的退火温度约为900 ℃,其抗拉强度为947.61 MPa,强塑积为49.30 GPa·%,伸长率为52.03%。     

高温时效对P91钢组织及硬度的影响

对P91钢进行了650 ℃×2935 h的时效试验,测试了时效过程中的硬度变化,并分析了显微组织变化对硬度的影响。结果表明,在时效前期,由于M₂₃C₆的析出,导致硬度略有上升。在后续的时效中,M₂₃C₆发生熟化,数量密度降低;同时,亚晶缓慢长大,位错密度略微降低,使P91钢的硬度缓慢下降。根据时效过程中的组织和硬度变化,可以预测P91钢在不超过600 ℃的条件下服役时,有较好的组织和性能稳定性。