锻造Cr13Ni4钢回火工艺与逆变奥氏体及性能的关系研究

主要研究锻造Cr13Ni4马氏体不锈钢回火工艺与逆变奥氏体含量及力学性能的关系.实验表明:回火温度超过590C时,在冷却过程中逆变奥氏体会部分发生马氏体转变;合适的二次回火可大大提高逆变奥氏体的含量;在相同的一次回火温度下,二次回火(低于失稳温度590℃)温度越高,逆变奥氏体含量越高;逆变奥氏体的含量在10%左右时,材...     

ZG0Cr13Ni4～6马氏体不锈钢的组织和性能的改善

本文研究回火温度对逆变奥氏体的形态、数量及性质的影响。高温回火强化了逆变奥氏体,600℃温度回火的逆变奥氏体量最大。采用两次回火处理控制奥氏体得到了高温回火和600℃温度回火的结果。这既提高了材料强度和硬度,又保证有足够的韧性,同时焊接性能也良好。     

9Ni钢拉伸性能的同步辐射高能X射线原位研究

利用热膨胀仪、同步辐射高能X射线衍射、XRD和TEM等对经淬火+两相区处理+不同温度回火处理的9Ni钢中逆变奥氏体含量、逆变奥氏体在室温单轴拉伸过程的形变诱导相变及其对强度的影响规律进行了研究.结果表明,经780℃淬火和680℃两相区处理后,实验钢中不含逆变奥氏体,而在随后的回火过程中产生一定量的逆变奥氏体.逆变奥氏体含量随回火温度的上升先升高而后降低,600℃回火时逆变奥氏体含量最高.在室温拉伸过程中,逆变奥氏体的形变诱导相变开始于宏观屈服之后,在颈缩前基本全部转变成马氏体,从而屈服强度随回火温度的升高先减小后增大,600℃回火时屈服强度最小;抗拉强度随回火温度的升高而增大,640℃回火时抗拉强度最大.     

低加热速率下ZG06Cr13Ni4Mo低碳马氏体不锈钢回火过程的相变研究

利用热膨胀仪、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDX),X射线衍射仪(XRD)等对ZG06cr13Ni4Mo在0.05℃/s低加热速率下回火过程中逆变奥氏体的产生机理进行了研究.结果表明:低加热速率下ZG06Cr13Ni4Mo在As-Af区间回火产生的逆变奥氏体中富集了奥氏体化元素Ni,且不含高密度位错,马氏体向逆变奥氏体的转变是扩散型相变.高于600℃回火得到的逆变奥氏体不稳定,在随后冷却过程中部分发生马氏体转变.一次回火在620℃时能得到最大量的逆变奥氏体;620-660℃一次回火生成的逆变奥氏体在冷却过程中产生大量弥散分布的马氏体,增加了600℃二次回火时逆变奥氏体的形核位置,使二次回火后逆变奥氏体含量显著增加.     

轧制工艺对13Cr超级马氏体不锈钢组织的影响

对13Cr超级马氏体不锈钢进行轧制温度1000～1100℃,变形量40%～60%的轧制实验,轧制后进行水冷和回火处理。对不同轧制工艺下的试样的显微组织进行观察,用X射线衍射(XRD)检测回火后的逆变奥氏体含量,在扫描电镜(SEM)下观察并分析回火后试样的Ni元素分布。结果表明,在各轧制工艺下试样均发生了再结晶,晶粒尺寸随着轧制温度的升高及变形量的减小而增大;经轧制水冷并回火处理后的试样,Ni元素发生富集并促进逆变奥氏体形成,随着轧制温度的升高及轧制变形量的减小,Ni元素的富集程度增大,回火后的逆变奥氏体含量增加。     

13Cr-4Ni铸钢的回火脆化

<正> 本文研究了13Cr-4Ni 铸钢回火脆性造成韧性降低的机理。结论为:1) 从回火温度开始冷却后,在450～550℃的温度区域内进行等温处理时,抗冲击性能劣化;2) 回火温度和等温处理对脆化都有影响;3) 脆化与奥氏体和在回火中产生的逆变奥氏体的晶界中的碳化物析出有关。     

热处理工艺对超级13Cr不锈钢在饱和CO2油田地层水中腐蚀行为影响

采用金相显微镜、XRD、电化学实验和慢应变速率拉伸等实验方法,研究了不同热处理工艺对超级13Cr不锈钢在饱和CO₂油田地层水中腐蚀行为的影响。结果表明,超级13Cr不锈钢经620 ℃回火处理后产生逆变奥氏体,二次回火处理会增加材料中逆变奥氏体的含量。不同热处理工艺下的超级13Cr不锈钢在饱和CO₂的油田地层水溶液中的极化曲线均存在明显钝化区间。与供货态相比,回火工艺使超级 13Cr 不锈钢耐蚀性下降,但二次回火能够提高材料的耐蚀性。超级 13Cr耐蚀性与逆变奥氏体含量有关。淬火试样应力腐蚀开裂(SCC) 敏感性最高。淬火试样、550 和 690 ℃回火试样的 SCC 机制为氢致开裂。620 ℃回火及二次回火试样因逆变奥氏体的存在,SCC敏感性降低,其开裂机制为混合断裂机制。     

热处理对高钒高速钢中残余奥氏体量的影响

采用铁磁性法测定了高钒高速钢中残余奥氏体量。研究了淬火温度和回火温度对高钒高速钢残余奥氏体量的影响。结果表明：淬火加热温度升高，残余奥氏体量增加；回火温度升高，残余奥氏体量降低。在试验淬火温度范围(900～1100℃)内450℃以下回火，奥氏体含量变化不明显；回火温度达到550℃时，残余奥氏体含量迅速降低。     

两种马氏体时效不锈钢的相变和力学性能

研究了两种成分的马氏体时效不锈钢。测定了钢中回火奥氏体含量与回火温度、回火时间、淬火温度的关系.两种钢经850℃淬火后回火,奥氏体含量随回火温度升高开始增加随后又下降,在610℃左右达到峰值约24%。奥氏体含量随回火时间的延长而增加,是一扩散控制过程。奥氏体含量与淬火温度有明显关系。在同一温度(580℃)回火,奥氏体含量与淬火温度之间存在最低值:两种钢各在1000℃和950℃淬火后回火,其奥氏体含量下降至零值附近。测定了不同淬火温度、回火温度、回火时间对钢中微观应变△a/a的影响。经不同热处理后,△a/a的变化与马氏体二奥氏体相变过程有关。分析了钢的组织与力学性能之间的关系。回火奥氏体的存在使强度下降,估计10%的奥氏体使强度损失约10kg/mm~2。但较软的回火奥氏体沿板条状马氏体边界形成改善钢的韧性,使冲击韧性a_K提高。从钢的强度和韧性的配合考虑,采用适当的回火处理以产生5—10%稳定的回火奥氏体是可取的。     

PHASE TRANSFORMATION AND MECHANICAL PROPERTIES OF MARAGING STAINLESS STEELS

研究了两种成分的马氏体时效不锈钢。测定了钢中回火奥氏体含量与回火温度、回火时间、淬火温度的关系.两种钢经850℃淬火后回火,奥氏体含量随回火温度升高开始增加随后又下降,在610℃左右达到峰值约24％。奥氏体含量随回火时间的延长而增加,是一扩散控制过程。奥氏体含量与淬火温度有明显关系。在同一温度(580℃)回火,奥氏体含量与淬火温度之间存在最低值:两种钢各在1000℃和950℃淬火后回火,其奥氏体含量下降至零值附近。 测定了不同淬火温度、回火温度、回火时间对钢中微观应变△a/a的影响。经不同热处理后,△a/a的变化与马氏体二奥氏体相变过程有关。分析了钢的组织与力学性能之间的关系。回火奥氏体的存在使强度下降,估计10％的奥氏体使强度损失约10kg/mm~2。但较软的回火奥氏体沿板条状马氏体边界形成改善钢的韧性,使冲击韧性a_K提高。从钢的强度和韧性的配合考虑,采用适当的回火处理以产生5—10％稳定的回火奥氏体是可取的。     

回火温度对00Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢组织及性能的影响

研究了1050 ℃正火+550～700 ℃回火处理对00Cr13Ni5Mo超级马氏体不锈钢中厚板显微组织和力学性能的影响。结果表明,在1050 ℃正火后,随着回火温度的升高,板条状马氏体逐步分解,产生了逆变奥氏体组织,600 ℃回火时其含量最高,之后随着温度的升高逆变奥氏体的含量逐步降低;试验钢的强度、硬度及屈强比均随回火温度的升高先降低后升高。650 ℃回火时,可得到细密的回火索氏体+逆变奥氏体的复相组织,试验钢具有较低的屈强比及良好的冲击性能。     

冷处理对超级马氏体不锈钢组织及逆变奥氏体的影响

研究了淬火+回火(No.1钢)及淬火+冷处理+回火(No.2钢)两种处理工艺下,超级马氏体不锈钢组织和性能的差异。结果表明:两钢中基体组织均为回火马氏体,但经过冷处理的No.2钢马氏体板条更平直,尺寸更小。在No.1、No.2钢中,随回火温度的升高,逆变奥氏体含量的变化趋势都为先增高后降低。在No.1、No.2钢中逆变奥氏体达到最大值的回火温度分别为650℃,700℃。No.2钢中Ni元素富集点含量比No.1钢低,但Ni富集点数比No.1钢多。No.1、No.2钢的硬度变化趋势都为先快速降低后缓慢回升,但在相同回火温度下,No.2钢的硬度值更低。     

回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢塑韧性的影响

采用扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜研究了不同回火温度对Si-Mn低碳贝氏体钢的力学性能、微观组织、残留奥氏体、冲击断裂裂纹扩展的影响。结果表明,提高低碳贝氏体钢回火温度,降低残留奥氏体量,增加残留奥氏体的稳定性,有利于塑韧性的改善。但回火温度达到500℃以上,残留奥氏体量都发生转变或分解,塑韧性会变差。稳定的残留奥氏体会增大裂纹扩展能量,从而改善塑韧性。     

沉淀硬化FV520B钢的低温性能研究

通过不同热处理和低温拉伸实验、XRD和SEM等方法研究了不同时效处理后沉淀硬化马氏体不锈钢FV520B的低温力学性能.结果表明,在高温回火条件下,FV520B钢具有良好的低温拉伸性能,冷却至液氮温度时仍保持与室温下相当的塑性,这与钢中存在的逆变奥氏体有关;低温下变形时,逆变奥氏体部分地转变为马氏体,提高了钢的塑性.不同逆变奥氏体含量的钢,在拉伸过程中转变的逆变奥氏体量也不同.     

回火对高Ni-Cr铸铁残余奥氏体量和硬度的影响

研究了回火温度和回火时间对金属型铸造高Ni-Cr铸铁铸态组织中残余奥氏体转变和硬度的影响。结果表明:(1)用75Si Fe孕育和用REMg变质处理的高Ni-Cr铸铁中均存在大量的残余奥氏体。350℃回火时,残余奥氏体仍能稳定存在,随着回火温度升高和回火时间延长,残余奥氏体数量逐渐降低,转变为贝氏体。(2)用75Si Fe孕育的高Ni-Cr铸铁回火后,其硬度随回火温度的上升和回火时间的延长而小幅下降;用REMg变质的高Ni-Cr铸铁在400℃回火20 h时出现二次硬化,其硬度峰值为62.3 HRC。(3)当回火温度达到500℃时,残余奥氏体转变为回火索氏体,试样的回火硬度下降。     

13Cr-4Ni型铸钢的回火脆化现象

本文研究了13Cr-4Ni型马氏体不锈钢中因回火脆化而导致的韧性下降的机理。韧性的变化、脆断的模式以及残留奥氏体的份额均被作为回火温度和550～450℃范围中的随后等温处理的函数而进行了考察。在较低的温度下回火和在较高的温度下进行随后等温处理之后,FATT的提高和晶间断裂在份额上的增加,被认为是回火脆化现象。业已发现,脆化及晶间断裂,与沿原始奥氏体晶界上的碳化物沉淀有关。脆化的程度,实质上与原始奥氏体晶界上的磷的偏析无关。晶间碳化物的沉淀,源自回火期间逆变奥氏体中碳的溶解度降低。随着回火温度的升高,该钢种的回火脆化敏感性受到了抑制。     

残余奥氏体量对高钒高速钢性能的影响

利用改变高钒高速钢淬火加热温度和回火温度获得不同残余奥氏体量,研究了残余奥氏体量对硬度、冲击韧性和磨粒磨损性能的影响。结果表明：淬火加热温度升高,残余奥氏体量增加;回火温度升高,残余奥氏体量减少。随残余奥氏体量增加,硬度呈二次曲线状先升高后降低,冲击韧性近似直线升高,磨损量呈二次曲线状先下降后升高。残余奥氏体量为20％～40％(vol％)时,高钒高速钢的硬度高,冲击韧性适中,磨粒磨损耐磨性最好。     

13Cr超级马氏体不锈钢的组织

采用TEM、SEM等研究13Cr超级马氏体不锈钢不同热处理后的的显微组织。结果表明,试验用钢淬火后的组织为板条马氏体。800、850、900、950、1000、1050和1100℃淬火后试样原始奥氏体晶粒尺寸为16.8～56.88μm;随淬火温度的升高原始奥氏体晶粒逐渐长大,马氏体板条束逐渐粗大。不同温度淬火650℃回火,A钢和B钢的组织均为保留原马氏体位相的细小回火马氏体。试样在1050℃淬火并在不同温度回火后有逆变奥氏体产生,在650℃以下回火时随着回火温度的升高和保温时间的延长逆变奥氏体含量逐渐增多,且回火后逆变奥氏体主要以长条状及菱形状分布于马氏体板条束间及奥氏体晶界处。     

回火参数对G95Cr18马氏体不锈钢显微组织及力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)研究了回火参数对G95Cr18钢微观组织的影响;同时利用维氏硬度计、电子万能试验机及落锤冲击试验机等研究了不同回火温度及次数对其硬度、拉伸性能及冲击性能的影响。结果表明,随着回火温度的升高,G95Cr18钢残留奥氏体含量呈逐渐减少趋势,由于碳分配效应导致热稳定性增加,回火温度为200℃时,残留奥氏体分解量≤3.6%,当回火温度升高至≥400℃,残留奥氏体含量可满足<6%;随着回火温度升高,G95Cr18钢硬度呈现先降低后升高现象,二次硬化温度为400℃;随着回火温度的升高,G95Cr18钢的冲击吸收能量呈现先增加后减小的趋势,回火温度为300℃时,冲击吸收能量达到最大值,为7.1 J;当回火温度≤300℃时,增加回火次数对G95Cr18钢微观组织及强韧性影响不大;当回火温度达500℃时,增加回火次数会降低G95Cr18钢的综合性能。     

典型冷作模具钢经强化奥氏体化后的过冷奥氏体中温转变研究

研究了典型冷作模具钢65Cr4W3Mo2VNb、Cr7Mo3V2Si和Cr12MoV经强韧化奧氏体化后的过冷奥氏体中温转变。测定了其中温转变TTT曲线,求出了强韧化奥氏体化后钢中基体含碳量,得出了奥氏体化温度和中温转变等温温度对下贝氏体组织的影响以及中温转变等温时间对下贝氏体量的影响规律,还得出了部分低温转变对随后中温转变下贝氏体形成孕育期和下贝氏体组织的影响特点,包括连续冷却和等温马氏体转变的影响规律。