含少量钼、钛18/8Cr-Ni不锈钢中δ-铁素体的恒温分解

用金相方法研究了含少量钼、钛18/8 Cr-Ni不锈钢中δ-铁素体在900°—550℃恒温分解的过程。观察到在分解产物中没有σ-相。δ-铁素体分解形态及其机构随分解温度而有所不同。当分解温度高于750℃时,先析出奥氏体γ′,继之在未转变的铁素体中,才沉淀出碳化物。分解温度低于650℃时,则先析出碳化物,随后才出现有奥氏体γ′。介乎750°—650℃之间,δ-铁素体通过共析转变方式分解为碳化物及γ′。共析分解未能进行到底,在残留的铁素体中,有奥氏体γ′析出,由于合金元素分配的关系,δ→γ′的转变不久亦停止。在试验过程中,观察到电解磨光后,在碳化物未全部溶解或δ-铁素体已发生分解的样品表面上,出现有马氏体。用同佯手续制备1300℃固溶处理(碳化物全部溶解)的样品,则没有出现马氏体。初步认为马氏体的出现是由于电解磨光过程中产生自由表面所引起的。但是这种表面马氏体的形成似亦与奥氏体的含碳量有关,其形成机构尚待进一步的研究。     

含钼复相不锈钢中X-相的形成

17/5/6 Cr-Ni-Mo不锈钢经1100℃水淬后含40%的δ-铁素体。高温保留下来的铁素体极为不稳定,加热至550°—1000℃在δ—铁素体内发生了一系列的变化。δ-铁素体分解产物的性质视加热温度而定,在700°—1000℃主要为X-相,在550°—700℃主要为Fe_3No_3C及(Cr,Fe,Mo)_(23)C_6。X-相形成的形态及其机构亦随加热温度而有所不同。在900°—1000℃δ-铁素体通过共析转变方式分解为X-相及奥氏体γ′δ-共析组织先在γ/δ,δ/δ相界成核然后逐渐向铁素体内部推进。在1000℃粒状的δ-共析组织居多,温度稍低则出现较多的层状组织。在700°—900℃X-相成核后,奥氏体γ′未能及时成核,因而当X-相的沉淀进行到一定阶段后,δ→γ′的转变才开始。在600℃保温观察到在奥氏体基体有马氏体的形成,这个现象可能与碳化物在低温的沉淀有关。     

THE FORMATION OF CHI PHASE IN A Mo-BEARING STAINLESS STEEL

17/5/6 Cr-Ni-Mo不锈钢经1100℃水淬后含40％的δ-铁素体。高温保留下来的铁素体极为不稳定,加热至550°—1000℃在δ—铁素体内发生了一系列的变化。 δ-铁素体分解产物的性质视加热温度而定,在700°—1000℃主要为X-相,在550°—700℃主要为Fe_3No_3C及(Cr,Fe,Mo)_(23)C_6。 X-相形成的形态及其机构亦随加热温度而有所不同。在900°—1000℃δ-铁素体通过共析转变方式分解为X-相及奥氏体γ′δ-共析组织先在γ/δ,δ/δ相界成核然后逐渐向铁素体内部推进。在1000℃粒状的δ-共析组织居多,温度稍低则出现较多的层状组织。在700°—900℃ X-相成核后,奥氏体γ′未能及时成核,因而当X-相的沉淀进行到一定阶段后,δ→γ′的转变才开始。 在600℃保温观察到在奥氏体基体有马氏体的形成,这个现象可能与碳化物在低温的沉淀有关。     

18/8型不锈钢中δ-铁素体恒温分解初期的电子显微镜观察

前文叙述18/8/3/1 Cr-Ni-Mo-Ti不锈钢经1300℃固溶处理后,在750°—950℃保温,δ-铁素体先分解为奥氏体,随后才有δ→σ的转变,并观察到在δ-铁素体分解过程有TiC的沉淀。金相观察不易看出分解初期在γ/δ及δ/δ相界上所析出组织的细节,因而应用电子显微镜作进一步的观察。金相样品的尺寸为8×4×3毫米,样品经1100℃保温半小时后水淬,然后分别在850℃保温不同时间。用电解磨光方法制备作品,电解液成分及电解,磨光条件大致如前文所述。磨光后用苦味酸酒精溶液蚀刻,但在个别情况下,也用碱性赤血盐溶液。这两种侵蚀剂的成分为:     

X60钢加热和冷却相变温度DSC法研究

采用差示扫描量热仪(DSC),分析了X60管线钢在加热与冷却过程中的相变温度.结果表明:在冷却时DSC曲线上出现三个峰值,除先共析铁素体析出和珠光体转变外,还有铌或钒的碳化物析出;相变温度随冷却速度的增大而降低;在加热至950℃时,DSC曲线上出现二个峰值,除先共析铁素体溶解和奥氏体转变外,没有明显的铌或钒的碳化物峰溶入奥氏体峰.     

高Cr铁素体耐热钢的相变行为研究

利用差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)以及X射线衍射分析研究了一种超超临界火力发电机组用高铬铁素体系耐热钢的显微组织和相变行为。结果表明:试验钢加热时在600~1100℃依次发生磁性转变、奥氏体形成、M23C6型碳化物溶解和奥氏体向δ-铁素体转变,奥氏体开始形成温度为853℃,空冷或以40℃/min的速度冷却时发生马氏体转变,马氏体开始转变温度为382℃。含Nb的MC型碳化物非常稳定,在试验温度范围不能完全溶解到奥氏体中。     

THE DECOMPOSITION OF δ-FERRITE IN A Cr-Ni-Mo-Ti STAINLESS STEEL

应用金相法研究了18/8/3/1 Cr-Ni-Mo-Ti不锈钢经1300℃固溶处理后在950℃,850℃及750℃恒温分解初期金相组织的变化,并用电解分离及X射线衍射方法鉴定在不同恒温分解阶段δ-铁素体分解的产物。观察到由于提高了固溶处理温度,高温固定下来的铁素体极为不稳定,在分解为奥氏体的同时有TiC的沉淀出现。当δ→γ的转变,由于Cr,Mo等合金元素的偏聚不能继续进行时,才发现残留的δ-铁素体转变为σ-相。过去一般认为18/8型不锈钢在550—1000℃保温后,室温冲击靭性的降低是由于σ-相的沉淀所引起的,试验结果指出在σ-相出现之前,钢的冲击靭性已显著下降,这种现象可能与δ-铁素体分解初期TiC的沉淀有关。     

18/8/3/1Cr-Ni-Mo-Ti不锈钢中δ-铁素体的恒温分解

应用金相法研究了18/8/3/1 Cr-Ni-Mo-Ti不锈钢经1300℃固溶处理后在950℃,850℃及750℃恒温分解初期金相组织的变化,并用电解分离及X射线衍射方法鉴定在不同恒温分解阶段δ-铁素体分解的产物。观察到由于提高了固溶处理温度,高温固定下来的铁素体极为不稳定,在分解为奥氏体的同时有TiC的沉淀出现。当δ→γ的转变,由于Cr,Mo等合金元素的偏聚不能继续进行时,才发现残留的δ-铁素体转变为σ-相。过去一般认为18/8型不锈钢在550—1000℃保温后,室温冲击靭性的降低是由于σ-相的沉淀所引起的,试验结果指出在σ-相出现之前,钢的冲击靭性已显著下降,这种现象可能与δ-铁素体分解初期TiC的沉淀有关。     

0Cr17Mn14Mo2N不锈钢δ铁素体恒温分解

0Cr17Mn14Mo2N不锈钢在1050—1350℃固溶处理后,具有γ+δ复相组织。金相定量测定了固溶温度下δ铁素体的含量,并用电子探针及电解分离化学分析方法,分别测定了合金元素在γ及δ相间的分配,随固溶温度由1050℃升至1350℃,δ铁素体含量由23％增至42％,合金元素(铬、锰、钼)在γ及δ两相间的浓度渐趋均匀,对固溶处理后,在550—950℃温度范围等温加热时,δ铁素体的分解过程进行了金相研究和磁性测量,发现δ铁素体可以有下列几种转变:δ→γ′,δ→κ(χ)+γ′和δ→δ′+κ(χ)。其转变产物有γ′奥氏体,Cr_2(CN),(CrFe)_7C_3,Cr_(23)C_6,χ及σ相。转变的类型和转变产物随固溶及等温加热温度的不同而有所改变。钢中大量锰(～14％)的存在加速了χ相的生成并扩大了χ相的形成温度范围。χ相形成过程中伴随着硬度增高以及冲击韧性明显下降。测得χ相的平均化学式为Fe_(31)Cr_(14)Mn_(8.5)Mo_(4.5),点阵常数α_0~(552)=8.86埃。δ铁素体恒温转变动力学曲线具有“C”曲线形式,转变有孕育期。δ→κ(χ)+γ′共析转变在850℃最快。     

ISOTHERMAL DECOMPOSITION OF DELTA-FERRITE IN 0Cr17Mn14Mo2N STAINLESS STEEL

0Cr17Mn14Mo2N不锈钢在1050—1350℃固溶处理后,具有γ+δ复相组织。金相定量测定了固溶温度下δ铁素体的含量,并用电子探针及电解分离化学分析方法,分别测定了合金元素在γ及δ相间的分配,随固溶温度由1050℃升至1350℃,δ铁素体含量由23％增至42％,合金元素(铬、锰、钼)在γ及δ两相间的浓度渐趋均匀,对固溶处理后,在550—950℃温度范围等温加热时,δ铁素体的分解过程进行了金相研究和磁性测量,发现δ铁素体可以有下列几种转变:δ→γ′,δ→κ(χ)+γ′和δ→δ′+κ(χ)。其转变产物有γ′奥氏体,Cr_2(CN),(CrFe)_7C_3,Cr_(23)C_6,χ及σ相。转变的类型和转变产物随固溶及等温加热温度的不同而有所改变。钢中大量锰(～14％)的存在加速了χ相的生成并扩大了χ相的形成温度范围。χ相形成过程中伴随着硬度增高以及冲击韧性明显下降。测得χ相的平均化学式为Fe_(31)Cr_(14)Mn_(8.5)Mo_(4.5),点阵常数α_0~(552)=8.86埃。 δ铁素体恒温转变动力学曲线具有“C”曲线形式,转变有孕育期。δ→κ(χ)+γ′共析转变在850℃最快。     

铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢中的第二相析出行为

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪等方法研究了铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经1050℃×1 h空冷正火后在不同温度回火的显微组织及第二相析出行为。结果表明:铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经不同温度回火后,显微组织由板条状回火马氏体和少量δ-铁素体组成,在较低温度(550℃)回火时,高密度纳米尺寸M_6C型碳化物均匀分布在马氏体板条内,随回火温度的升高,M_6C型碳化物长大成细长针状,同时在原奥氏体晶界、马氏体板条界及δ-铁素体周围析出M_(23)C_6型碳化物,继续升高回火温度至700℃,板条内不再有M_6C型碳化物析出,板条界上M_(23)C_6型碳化物颗粒逐渐长大。     

高强度热轧双相钢分段相变行为及性能

研究了C-Mn-P-Cr成分设计热轧双相钢分段冷却过程的相变行为,分析了分段冷却工艺参数和卷取温度对铁素体和马氏体相变组织及性能的影响。结果表明,在分段冷却控制相变过程中,两段水冷间隔空冷开始温度和空冷时间影响铁素体转变体积分数、形态和晶粒尺寸,从而也影响残留亚稳奥氏体的体积分数和分布。卷取温度影响亚稳奥氏体的转变,进而也影响马氏体的自回火过程和铁素体的过时效过程。两段水冷间隔空冷温度宜控制在650~660℃,以促进多边形铁素体均匀充分转变。空冷开始温度降为630~640℃,则会出现针状铁素体。当650~660℃空冷时间从5 s延长到8 s,铁素体体积分数从65%增加到87%,且马氏体明显细化。卷取温度250~300℃时,铁素体马氏体两相界面处有约300 nm的较大碳化物颗粒,且马氏体内部有一定程度的回火,析出了少量的细小碳化物,会使得屈服强度偏高约80 MPa。采用150~200℃卷取可获得较为理想的双相组织和力学性能。     

P92钢的过冷奥氏体等温转变

对P92钢进行了TTT图测定,观察分析了过冷奥氏体的等温转变的类型及组织形貌。研究结果表明,经1050 ℃奥氏体化,在650~800 ℃之间进行等温转变,奥氏体中首先析出碳化物（Cr₂₃C₆）,接着发生F+P转变;在170~400 ℃区间存在马氏体的变温转变和贝氏体相变。 在400~650 ℃区间存在宽广的海湾区,且贝氏体相变的孕育期比共析分解短得多。同时发现了两种特殊的组织形态：珠光体组织为纤维状,下贝氏体中的碳化物为颗粒状。     

奥氏体型Fe-Cr-Mn(W,V)合金相稳定性研究

通过形变加工和长期时效热处理 ,研究了 (C N)复合强化的Fe 13Cr 17Mn(W ,V)奥氏体合金的稳定性和相平衡特点。结果表明 :在 50 0℃以下合金奥氏体稳定 ,不发生γ→α转变。采用 (C N)复合添加晶粒细化 ,可有效抑制ε马氏体形成和σ相析出。 50 0～ 70 0℃长期时效后形变诱发大量碳化物析出 ,MS 点提高 ,加快形变诱发α′马氏体分解和再结晶 ,促使γ→α转变和σ相析出 ,合金奥氏体变得不稳定     

不同冷却方式对20Mn2SiVB钢组织和性能的影响

对20Mn2SiVB钢在两相区不同温度加热后经不同的冷却方式进行处理,并研究了该钢的组织和性能。结果表明,该钢在冷却过程中组织均为未溶的先共析铁素体、从奥氏体中析出的共析铁素体、少量的无碳化物贝氏体、粒状贝氏体和马氏体。拉伸试验表明,20Mn2SiVB钢在800℃奥氏体化后经风冷可取得最佳的力学性能。     

硼对60Si2Mn弹簧钢连续冷却相变行为的影响

以国产的60Si2Mn含硼弹簧钢为研究对象,利用Gleeble 1500热模拟实验机和高温共聚焦显微镜,进行临界相变温度和动态CCT曲线的测试,并进行不同冷却速率下弹簧钢在连续冷却过程中先共析铁素体生长过程的原位观察。结果表明,含硼26 ppm与不含硼弹簧钢发生完全马氏体转变的临界冷却速率分别为10℃/s和13℃/s。硼元素的加入,使临界冷却速率降低,提高了过冷奥氏体的稳定性,抑制了晶界处先共析铁素体的析出,阻碍了奥氏体的共析分解转变。另外,随着冷却速率的增大,晶界处的先共析铁素体明显减少。     

Fe-15Mn-10Al-0.3C钢升温过程中κ-碳化物的析出行为研究

利用差示扫描量热分析法(DSC)研究了淬火态轻质Fe-15Mn-10Al-0. 3C(质量分数,%)钢在升温过程中κ-碳化物的析出行为。由DSC曲线可以发现,δ-铁素体中淬火时形成的DO3相,先转变为L1_2相,再转变为κ-碳化物。利用JMAK方法计算了δ-铁素体中κ-碳化物的析出动力学和奥氏体分解动力学。计算结果表明:DO3相向L1_2相转变的激活能为145. 25 kJ/mol,L1_2相向κ-碳化物转变的激活能为81. 18 k J/mol。此外,试验钢经600℃时效30 s后,δ-铁素体的硬度最高,此时δ-铁素体中κ-碳化物的相对体积分数约为20%。     

合金元素对铸造过共析钢在热处理后的组织的影响

<正> 采用高分辨率的射线显微镜,观察过共析铸造轧辊钢在加热时碳化物的溶解过程和冷却时的析出过程,研究它的组织转变动力学。研究表明,在选择过共析铸造轧辊钢的热处理规范时,为了保证获得均匀分布的碳化物,必须考虑到沿奥氏体晶界分布的网状渗碳体在850～950℃温度范围中溶解问题。在具有低含量的碳化物形成元素的钢中,在这温度范围不溶解共晶渗碳体。随着加热温度从850℃提高到1100℃,表面开始发生强烈的石墨化,显示出     

形变对超高碳钢组织细化的影响

研究了超高碳钢(1.58%C)的控制轧制工艺,控制轧制包括在奥氏体加渗碳体两相区连续轧制、在共析转变温度以下较高温度(750～800℃)大变形轧制.轧后空冷的组织为超细等轴铁素体基体上均匀分布球状碳化物.在共析温度以下变形累积的形变储能引发形变诱导相变,直接析出等轴铁素体和粒状渗碳体.通过控制轧制可以同时实现超高碳钢晶粒超细化、碳化物球化.     

12%Cr铁素体不锈钢粗晶区组织转变和晶粒长大及析出相分析

用Gleeble3800热力模拟试验机模拟了12%Cr不锈钢焊接热循环加热过程,利用光学显微镜、场发射扫描电镜及透射电子显微镜研究了其组织转变、晶粒长大规律及析出相.结果表明,加热到900℃以上组织大部分转变为奥氏体,冷却到室温转变为马氏体,1250℃以上奥氏体全部转变为δ铁素体;1 250℃以下晶粒长大缓慢,1 250℃以上,晶粒随峰值温度的提高和保温时间的延长急剧长大.第二相组织的存在有效地抑制了晶粒长大;母材基体中存在大量细小弥散的铌钛复合碳化物.加热到1 350℃以上,这些碳化物迅速溶解到基体中,不能钉扎晶界和抑制晶粒长大.