热处理对SLM成形15-5PH不锈钢组织和力学性能的影响

分别对激光选区熔化(SLM)成形的15-5PH不锈钢试样进行620℃×4 h时效处理和1030℃×1 h固溶+550℃×4 h时效处理，比较不同状态SLM成形15-5PH不锈钢试样的微观组织及力学性能。结果表明，相对于SLM成形态试样，当不同热处理试样抗拉强度相当时，时效态试样显微组织主要为细小的树枝状晶粒，为马氏体、片状珠光体和铁素体的混合组织；固溶+时效态试样的显微组织主要由回火马氏体+铁素体+部分逆转变奥氏体组成，晶粒内部的树枝状结构基本消失，晶粒长大。与时效态相比，固溶+时效态试样的屈服强度、屈强比分别提高了33%、32%;冲击吸收能量、断后伸长率及断面收缩率分别降低了72.0%、35.5%、18.7%。     

后处理对选区激光熔化成形K536合金显微组织及力学性能的影响

采用选区激光熔化技术成形K536合金并对其进行后处理,分别分析了沉积态、退火态、退火+固溶态、退火+固溶+热等静压态合金试样的显微组织和力学性能.结果表明:沉积态试样横、纵向截面均产生微裂纹;退火态试样的横向截面组织为等轴晶,纵向晶粒形态为柱状晶,且晶粒尺寸波动较大,形成了交替分布的细晶区和粗晶区;退火+固溶态试样发生...     

激光快速成型FGH96高温合金的显微组织及缺陷分析

以激光快速成型FGH96粉末高温合金为研究对象,采用光学及扫描电子显微镜对沉积态与固溶时效后的显微组织结构进行表征,并分析微观组织与缺陷的特征及形成原因;对两种状态试样进行室温拉伸试验,对比二者的力学性能,并采用体式显微镜及扫描电子显微镜对断口进行观察,分析断裂特征。结果显示:激光快速成型FGH96沉积态组织主要为垂直于熔覆界面的柱状晶,晶内为细密树枝晶,碳化物聚集于枝晶间;重熔区内枝晶结构明显粗大,显示为白亮色;激光快速成型FGH96材料中的主要缺陷为微裂纹,沉积态微裂纹存在于枝晶间,并沿晶界扩展;固溶时效后为典型沿晶裂纹;固溶时效后,FGH96中碳化物减少,组织更加均匀,晶粒尺寸减小,力学性能较沉积态有所提高。     

热处理对SLM成形的Inconel 718合金组织的影响

研究了固溶+双级时效处理对激光选区熔化(SLM)工艺制备的Inconel 718高温合金微观组织形态和析出相的影响。结果表明,SLM沉积态合金为椭圆状晶组织,其由细小柱状晶组成。沉积态合金经固溶处理后转变成等轴细晶组织,且随固溶温度升高,晶粒尺寸增大。经固溶+双级时效处理后,合金会在晶界和晶内析出多种析出相,在940~1 020℃固溶过程中晶界析出短棒状δ相(Ni3Nb),在620~720℃时效过程中晶内析出针状δ、圆盘状γ″(Ni3Nb)和黑点状γ′相(Ni3Al,Ti)。     

固溶处理对PH15-7Mo不锈钢组织和性能的影响

利用光学金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和布氏硬度计等分析和研究了固溶处理温度对半奥氏体沉淀硬化不锈钢PH15.7Mo组织和性能的影响.结果表明,PH15-7Mo钢固溶后的组织以奥氏体和δ-铁素体为主,含有少量的板条马氏体;随着固溶温度的升高,组织中δ-铁素体的含量明显增加;在1000～1150℃进行固溶处理后,硬度变化不大,高于1150℃固溶,因铁素体含量的急剧增加导致钢的硬度略有下降.     

焊前热处理对TC4-DT钛合金电子束焊接接头组织的影响

焊前首先对TC4-DT钛合金母材进行不同固溶处理,进而研究电子束焊接对接头显微组织的影响.结果显示,在炉冷条件下960℃固溶处理的母材为双态组织,晶粒细小,焊缝轮廓清晰,热影响区为等轴初生α相和针状马氏体α'相,焊缝为"网篮状"马氏体组织;经1018℃固溶处理的母材为魏氏组织,晶粒粗大,焊缝轮廓模糊,热影响区为板条状α相和针状马氏体α'相,焊缝柱状晶宽度增加;经960℃+1018℃固溶处理的母材,魏氏组织晶粒尺寸最大,焊缝柱状晶宽度也最大.固溶后空冷处理的母材α片层厚度小,热影响区α相也小,但焊缝区的马氏体α相变宽、变粗.     

热处理对选区激光熔化GH3536合金晶界与拉伸行为的影响

采用选区激光熔化制备了GH3536合金,并分别进行固溶处理和热等静压处理,研究不同热处理手段对GH3536合金的组织形貌、晶界形态及室温拉伸行为的影响。结果表明:沉积态试样的组织由超细柱状亚晶粒与熔池界组成,存在气孔与微裂纹等缺陷;选区激光熔化试样分别经固溶处理和热等静压处理后,二者致密度均上升,组织转变为由交替分布的大小不等等轴晶粒组成,但热等静压的沿晶界析出M_(23)C_6相,形成锯齿状的弯曲晶界;沉积态试样的拉伸性能表现出各向异性的特点,固溶处理可消除拉伸性能的各向异性,但抗拉强度和屈服强度均有下降,延伸率明显上升。热等静压态试样与固溶态试样相类似,但其抗拉强度、屈服强度和延伸率均有进一步的提高;3种形态合金的断裂机制均为微孔聚集型的韧性断裂。     

碳含量对金属注射成形17-4PH不锈钢显微组织和力学性能的影响

通过在喂料中添加石墨改变注射成形17-4PH不锈钢组织中的碳含量,研究不同碳含量对MIM 17-4PH显微组织和力学性能的影响。结果表明:在烧结态和固溶时效态试样中,碳含量少于0.16%(质量分数)的相组织主要由马氏体和少量的铁素体构成。随着碳含量的逐渐升高,冷却过程中奥氏体未能完全转变成马氏体,组织中出现奥氏体,在碳含量为0.16%的烧结态和固溶时效态试样中,其显微组织为马氏体和奥氏体共同组成的双相组织,而且奥氏体相含量随着碳含量增加而逐渐增加;在碳含量达到0.25%以上时,试样的显微组织完全转变为奥氏体,导致试样的表观硬度下降,抗拉强度下降,伸长率提高。     

不锈钢管道焊缝金属疲劳短裂纹行为的实验研究Ⅰ.材料微观结构和研究方法

用金相、复型技术和硬度实验测试了1Crl8Ni9Ti不锈钢焊缝金属试样表面的微观结构组成.结果表明:奥氏体基体与富δ铁素体-带状结构组成的柱状晶是焊缝材料的微观结构特征,相邻富δ铁素体带间距离(约40 μm)是这一结构的特征参量.试样表面的微观结构依相对焊缝柱状晶取向的不同而不同.考虑疲劳损伤的局部性和区别试样表面不同尺度、位置微裂纹对疲劳损伤贡献的差异,提出了以"有效短裂纹准则"为核心的疲劳短裂纹行为研究方法.     

301L不锈钢的塑性变形特征研究

研究了不同压下率下(0%、9%、14%、22%和40%)301L不锈钢锻造态与固溶态的组织形变以及硬度变化特征。研究表明,锻造态奥氏体组织内存在孪晶,且晶粒较固溶态细小。固溶态301L不锈钢的硬度略低于锻造态,两者的硬度变化曲线与对应的加工硬化曲线具有相似性。经过塑性变形后两种状态下的301L不锈钢均出现了明显的加工硬化现象,随变形量的增加硬度不断提高,固溶态的加工硬化率更高,且比锻造态成形性更好,更有利于后续塑性加工;随着压下率的增加,α'马氏体不断增多,位错密度不断增高,晶粒不断碎化。     

焊接热输入对Q890高强钢热影响区裂纹扩展的影响

采用Gleeble1500热模拟试验机,研究不同热输入对Q890高强钢焊接热影响区粗晶区的微观组织和韧性影响规律. 结果表明,随着热输入的增加,粗晶区的微观组织表现出从马氏体组织向马氏体、贝氏体的混合组织,再向贝氏体、粒状贝氏体的混合组织的转变. 当热输入为19.7 kJ/cm时,冲击吸收功最高为83 J,主要原因是由于先相贝氏体分割后相马氏体,大角度晶界密度最大,改善了冲击韧性. 当热输入较高时,粗晶区脆化的原因是由于M-A组元呈链状分布,造成局部应力集中,成为裂纹起裂和扩展的主要通道.     

Effect of interpass temperature on microstructure,impact toughness and fatigue crack propagation in joints welded using the GTAW process on steel ASTM A743-CA6NM

Mainly due to their great toughness, martensitic stainless steels are used for manufacturing hydraulic turbines. However, these steels have some restrictions regarding regions recovered by welding, mainly due to the formation of non-quenched martensite, which causes a reduction in toughness. Considering repair of hydraulic turbines, there is a great interest in developing welding procedures that increase impact toughness and avoid post-welding heat treatment (TTPS). This study aims to analyse the influence of interpass temperature on microstructure, impact toughness and fatigue crack propagation in multipass welded joints on martensitic stainless steel CA6NM, using AWS410NiMo filler metal and the gas tungsten arc welding (GTAW) process. In the sample with interpass temperature of 80°C, influence of the interpass temperature on the formation of ferrite δ, with intragranular formation in the two-phase δ field, was observed, while in the sample welded at 150°C, the formation of ferrite δδ occurred mainly in the single-phase field. The change in the formation of ferrite δ, with the low interpass temperature, promoted an increase in impact toughness and a decrease in the fatigue crack propagation when compared with the sample welded with a higher interpass temperature. The results obtained indicate that the TIG process is an excellent alternative for the repair of CA6NM steel, with a significant influence from the interpass temperature.     

热处理对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢组织与性能的影响

研究了不同正火温度、回火保温时间和冷却方式对低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo组织与力学性能的影响。利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对材料的微观组织和结构进行了研究。进行了室温拉伸和0℃冲击试验,并用SEM观察了断口形貌。结果表明,正火温度对ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢组织与性能有显著影响。在γ+δ两相区正火时,会生成高温δ铁素体,并且δ在随后的热处理中不能被消除,即使很少的铁素体(1%),也会极大损害材料的韧性。采用较快冷却时,材料的韧性较高而强度较低;较长时间的回火保温,材料的强度较低,与较短时间保温下相比韧性没有明显差别。     

不同温度时效后17-4PH不锈钢的高周腐蚀疲劳性能

对17-4PH不锈钢进行固溶+稳定化+时效处理,分析了568 ℃和605 ℃两种温度时效后17-4PH不锈钢的显微组织、硬度、裂纹扩展速率、腐蚀疲劳断口以及疲劳极限。结果表明:时效温度为568 ℃的17-4PH不锈钢疲劳极限相对于605 ℃时效温度的疲劳极限明显提高,其疲劳裂纹扩展门槛值高于605 ℃的,疲劳扩展速率明显低于605 ℃的。两种温度时效后钢的疲劳断口均属于解理断裂。     

Q690E高强度工程机械用钢冲击韧性分析

Q690E钢在-40℃下表现出异常的冲击韧性差异。通过扫描电子显微镜(SEM)对不同试样的冲击断口形貌以及金相组织进行观察,利用大样电解试验对试样中的夹杂物含量进行定量统计。结果表明:Q690E钢的低温冲击韧性主要受组织类型和夹杂物含量的影响,粗大的粒状贝氏体中的马奥(M/A)岛在低温及外力作用下转变为马氏体,成为裂纹源,不利于钢的冲击韧性。而钢中大颗粒夹杂物的存在也是Q690E钢冲击韧性出现异常偏低的重要原因。     

GD钢组织及低温冲击韧性研究

分析了900℃淬火及200℃回火后GD钢的显微组织、硬度及低温冲击的断口形貌,研究结果表明:900℃淬火后GD钢组织由粗针状马氏体、残余奥氏体、碳化物组成,200℃回火时,马氏体中析出部分碳化物,回火组织由回火马氏体和碳化物组成。900℃淬火+200℃回火后的GD钢冲击时,随着温度的降低,其冲击功随之减小,随着GD钢所处的环境温度不断升高,断口宏观形貌中反映起裂区和裂纹纤维扩展区所占比例越来越大,微观形貌中存在解理面、撕裂棱和韧窝,其断裂机理为准解理断裂。     

亚温淬火-回火组织对18CrNiMo7-6齿轮钢疲劳性能的影响

以不同厂家生产的两炉18CrNiMo7-6齿轮钢(标记为IQ-T-1、IQ-T-2)为研究对象,分析了试验钢经亚温淬火-回火(Intercritical quenching and tempering,IQ-T)处理后的显微组织对其力学性能、旋转弯曲疲劳性能和疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:IQ-T-1试验钢的强度和疲劳强度较IQ-T-2试验钢分别提高了97 MPa和96 MPa,具有更好的力学性能和疲劳性能。IQ-T-1试验钢组织为细小铁素体+小块马氏体+回火马氏体,而IQ-T-2试验钢组织为粗大铁素体+回火马氏体。IQ-T-1试验钢中细小铁素体+小块马氏体使裂纹分枝、裂纹闭合和应力屏蔽现象均更为显著,对裂纹萌生和扩展的阻碍作用更大。     

低合金高强钢激光电弧复合焊热模拟热影响区组织与冲击韧性

采用焊接热模拟技术制备了低合金高强钢激光电弧复合焊热影响区的均匀化组织试样,并结合示波冲击试验和组织精细化表征技术分析了热模拟试样组织与韧性之间的关系.?结果表明,热模拟粗晶区、细晶区组织为板条马氏体,临界区组织为马氏体和晶界碳化物,亚临界区组织为回火马氏体;峰值温度对热模拟试样裂纹形成功影响不大,对裂纹扩展功具有较大...     

Investigation on Microstructure and Impact Toughness of Different Zones in Duplex Stainless Steel Welding Joint

This paper investigated on microstructure and impact toughness of different zones in duplex stainless steel welding joint. High-temperature heat-affected zone (HTHAZ) contained coarse ferrite grains and secondary precipitates such as secondary austenite, Cr₂N, and sigma. Intergranular secondary austenite was prone to precipitation in low-temperature heat-affected zone (LTHAZ). Both in weld metal (WM) and in HTHAZ, the austenite consisted of different primary and secondary austenite. The ferrite grains in base metal (BM) presented typical rolling texture, while the austenite grains showed random orientation. Both in the HTHAZ and in the LTHAZ, the ferrite grains maintained same texture as the ferrite in the BM. The secondary austenite had higher Ni but lower Cr and Mo than the primary austenite. Furthermore, the WM exhibited the highest toughness because of sufficient ductile austenite and unapparent ferrite texture. The HTHAZ had the lowest toughness because of insufficient austenite formation in addition to brittle sigma and Cr₂N precipitation. The LTHAZ toughness was higher than the BM due to secondary austenite precipitation. In addition, the WM fracture was dominated by the dimple, while the cleavage was main fracture mode of the HTHAZ. Both BM and LTHAZ exhibited a mixed fracture mode of the dimple and quasi-cleavage.     

00Cr12Ni双相组织不锈钢焊接接头区域特征与性能

采用熔化极活性气体保护焊(metal active gas arc welding, MAG焊)、等离子弧焊(plasma arc welding, PAW)和高频感应焊接方法获得铁素体+马氏体双相组织不锈钢00Cr12Ni的焊接接头,对其组织区域特征和力学性能进行了研究.典型的焊接接头热影响区(heat affected zone, HAZ)可分为晶粒粗大,铁素体为优势相的高温热影响区(high temperature heat affected zone, HTHAZ)和晶粒细小,马氏体为优势相的低温热影响区(low temperature heat affected zone, LTHAZ).通过测量实际焊接热循环曲线的方法确定了HTHAZ及LTHAZ的温度范围,并采用热模拟研究HAZ不同区域的力学性能.结果表明,HTHAZ的热循环峰值范围为1 200℃至熔点,晶粒粗大呈现为脆性;LTHAZ热循环峰值范围为800～1 200℃,室温组织为非平衡低碳板条马氏体,韧性较好,但低于0℃时呈脆性. MAG焊接头由于奥氏体焊缝为钟罩形,HAZ冲击试验时断面包括奥氏体焊缝,因此冲击性能较好;...