形变热处理工艺(TMTP)对T91钢显微组织的影响

在Gleeble 1500热模拟实验机上采用热压缩实验方法,研究了形变热处理工艺即在奥氏体未再结晶区变形后直接淬火对T91铁素体耐热钢微观组织的影响.结果表明:形变热处理工艺明显优化了T91钢的组织结构,使T91钢的马氏体板条趋于细化,并且能生成更多纳米级碳氮化物颗粒来进一步进行组织强化,从而论述了采用形变热处理工艺来提高铁素体耐热钢耐热温度的可行性.     

形变热处理工艺（TMTP）对T91钢显微组织的影响

在Gleeble1500热模拟实验机上采用热压缩实验方法，研究了形变热处理工艺即在奥氏体未再结晶区变形后直接淬火对T91铁素体耐热钢微观组织的影响。结果表明：形变热处理工艺明显优化了T91钢的组织结构，使T91钢的马氏体板条趋于细化，并且能生成更多纳米级碳氮化物颗粒来进一步进行组织强化，从而论述了采用形变热处理工艺来提高铁素体耐热钢耐热温度的可行性。     

热处理工艺对12Cr1MoV钢组织性能的影响

通过常规力学性能测试设备、光学显微镜研究了不同热处理工艺对12Cr1MoV钢性能和组织的影响。结果表明:随着正火温度提高,12Cr1MoV钢的抗拉强度和屈服强度变化不大,而冲击韧性有较大增加;随着回火温度提高,经910℃和930℃两种正火温度处理,12Cr1MoV钢的强度和韧性变化不大。12Cr1MoV钢在热轧态、正火态及正火+回火态的组织均为铁素体+珠光体,经910℃正火+680℃回火处理后,钢中的铁素体晶粒度比930℃正火+680℃回火处理后更细小且分布更均匀,性能与前者基本相同。因此,可以选取910℃正火+680℃回火作为12Cr1MoV钢的热处理工艺,从而降低钢板生产的成本。     

新型耐热钢NF12的热处理工艺

通过改变正火加热温度和回火温度,研究了新型铁素体耐热钢NF12的热处理工艺。结果表明,正火温度对NF12钢的室温力学性能影响较小;而回火温度对NF12钢的室温力学性能影响较大。随着回火温度的升高,NF12钢强度降低而韧性明显增加。对于新型耐热钢NF12,其回火温度不应低于780℃。     

ZG15Cr2Mo1钢的热处理工艺研究

为了确保含017%C、1.93%Cr、0.97%Mo、0.43%Si和0.68%Mn(质量分数)的ZG15Cr2Mo1钢的室温和高温力学性能满足要求,对其进行了不同温度和冷却方式的正火及不同温度的回火工艺试验。经不同工艺热处理的钢的室温和高温力学性能确定的ZG15Cr2Mo1钢的最佳热处理工艺为:920~970℃保温8~12h空冷正火,随后720~760℃回火8~12h。     

热处理对T91耐热钢的组织结构及力学性能的影响

研究了T91钢经700～800℃热处理后的组织结构及力学性能特点,特别是碳化物的长大对T91钢结构与性能的影响。结果表明:供货态T91钢是由板条状铁素体F及在其晶界、晶内弥散分布的M23C6型碳化物构成的回火索氏体组织;随热处理温度的升高和时间的延长,F发生回复、再结晶和晶粒长大;同时,碳化物逐渐在F晶界聚集;经800℃×58 h热处理,碳化物长大成1～3μm的大颗粒,弥散度降低,从而导致T91钢的强度、硬度降低,而塑性、韧性提高。热处理态T91钢具韧窝聚集型断裂机制,塑性断裂特征较供货态明显。     

热处理对11Cr3W3Co铁素体/马氏体钢组织和力学性能的影响

使用不同的热处理工艺参数研究了11Cr3W3Co铁素体/奥氏体钢组织和力学性能的变化规律。结果表明,钢的强度随回火温度的升高而降低,并在550℃回火后的钢出现了明显的二次硬化。回火温度超过550℃后,强度快速下降。11Cr3W3Co钢经过不同热处理后均发现有大量的δ铁素体。高温回火后,δ铁素体的边界形成80~100 nm宽的M_(23)C_6碳化物析出带。同时,二次硬化是由于大量细小W_2C碳化物的析出造成的。随回火温度升高,晶粒内部出现位错胞,位错密度下降,从而使钢的强度降低。     

热处理工艺对403Nb钢组织与蠕变性能的影响

为扩大403Nb耐热钢的使用范围,比较研究了热连轧及热处理态403Nb钢的组织及蠕变性能。结果表明:403Nb钢在高温轧制时发生了动态回复及动态再结晶,组成相包括:α-Fe、Cr23C6及少量的NbC。其中,碳化物颗粒粗大,分布不均。经1050℃淬火后,获得了板条马氏体及残留的NbC。随着淬火温度的提高,晶粒有所长大,当温度达到1150℃时,出现较多沿晶界分布的δ铁素体。采用优化的热处理工艺,即1100℃淬火、650℃回火时,在原马氏体板条内及板条间弥散析出大量纳米级以Cr23C6为主的碳化物,此时,钢的使用温度及蠕变寿命可大幅度提高。文中阐述了钢组织的形成机制。     

热处理对超(超)临界材料组织性能的影响

选用2Cr11Mo1VNbN、10Cr9W2MoVNbNB、1Cr11Co3W3NiMoVNbNB 3种超(超)临界机组耐热材料,进行热处理工艺、力学性能、金相组织研究.通过实验确定了3种材料最合适的热处理工艺参数:2Cr11Mo1VNbN、10Cr9W2MoVNbNB钢的最佳淬火、回火温度分别为1 060～1 080℃、660～680℃；1Cr11Co3W3NiMoVNbNB钢的最佳淬火、回火温度分别为1080～1 100℃、680～700℃；观察分析发现,3种钢在1 080℃淬火、680℃左右回火的组织均为回火马氏体；找出了材料热处理后的强度与冲击韧度之间的关系.     

高温退火工艺对SAVE12耐热钢组织的影响

以SAVE12耐热钢为研究对象,对其组织中含量较高的高温δ铁素体的成因进行了分析。并通过冲击试验测量了常温与低温夏比V型缺口冲击功,研究了高温δ铁素体对SAVE12耐热钢性能的影响,以及不同退火温度与时间下钢组织中δ铁素体体积含量的变化情况。结果表明:正火处理的SAVE12耐热钢的基体组织为回火板条马氏体与含量为13.1vol%竹节状高温δ铁素体。经1050、1070、1100℃不同高温退火处理的高温δ铁素体均发生溶解,温度越高溶解越快,在1100℃时效10 h退火后,高温δ铁素体溶解很快,体积含量从13.1%降到1.2%。     

Al、Ni对1Cr9Al(1-3)Ni(1-7)WVNbB合金相变与性能的影响

为了研究Al对铁素体耐热钢相变与性能的影响规律,通过在已有合金T92的成分基础上进行Al元素的添加及改性添加剂Ni的调整制备出了新型高铝铁素体耐热钢,研究了不同Al元素含量的加入及热处理工艺下铁素体耐热钢相变温度与淬火组织晶粒尺寸、硬度及抗氧化性的关系。结果表明,实验钢的平衡相变点随着Al元素含量的增加而升高,且实验钢的奥氏体晶粒尺寸越大,起始温度(A_(c1))和终止温度(A_(c3))越高;钢中添加的Al、Ni元素总量在2.4%(质量分数)时,淬火后的奥氏体晶粒尺寸最小,且硬度最大;在650℃环境下,钢中添加3%Al比添加1%Al的抗高温氧化性能强;在750℃环境下,钢中所含改性添加剂Ni起到了一定的作用,Al-Ni比越大,钢便表现出了较强的抗氧化性。     

Al对1Cr9Al(1-3)Ni(1-7)WVNbB合金相变与性能的影响规律

为了研究Al对铁素体耐热钢相变与性能的影响规律,通过在已有合金T92的成分基础上进行Al元素的添加及改性添加剂Ni的调整制备出了新型高铝铁素体耐热钢,研究了不同含量Al元素的加入及热处理工艺下铁素体耐热钢相变温度与淬火组织晶粒尺寸、硬度及抗氧化性的关系。结果表明,实验钢的平衡相变点随着Al元素含量的增加而升高,且实验钢的奥氏体晶粒尺寸越大,Ac1和Ac3温度越高;钢中添加的Al、Ni元素总量在2.4 wt %时,淬火后的奥氏体晶粒尺寸最小,且硬度最大;在650 ℃环境下,钢中添加3 wt %Al比添加1 wt %Al的抗高温氧化性能强;在750 ℃环境下,钢中所含改性添加剂Ni起到了一定的作用,Al-Ni比越大,钢便表现出了较强的抗氧化性。     

回火温度对高Si铁素体/马氏体耐热钢组织与力学性能的影响

对高Si含量铁素体/马氏体钢在550～800℃进行系列回火试验,利用相图计算、组织观察与萃取析出相XRD分析相结合的方法研究了回火温度对高Si含量铁素体/马氏体耐热钢组织与性能影响。结果表明,在550～800℃回火,高Si含量铁素体/马氏体钢析出相由M_(23)C_6和(NbV)(CN)组成;当回火温度低于750℃时,随回火温度升高M_(23)C_6在析出相中所占比例逐渐升高;而当回火温度超过750℃时,M_(23)C_6溶解,其在析出相中所占比例逐渐下降。在700～800℃回火,随着回火温度的升高,高Si含量铁素体/马氏体钢强度和硬度均降低。     

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。     

超超临界机组叶片用KT5331钢的热处理工艺

用热处理正交实验方法研究了淬火工艺与回火工艺对KT5331(10Cr11Co3W3Ni Mo VNb NB)钢力学性能的影响。结果表明,KT5331钢的最佳热处理工艺为1080℃保温60 min淬火,680℃保温2 h以上回火,组织为板条状的回火马氏体;淬火和回火参数中,回火温度是影响KT5331钢热处理后力学性能的最主要因素,淬火温度及回火温度对冲击功影响最为明显。淬火温度由1080℃升高至1120℃时奥氏体晶粒出现明显长大;随回火温度升高,材料屈服强度、抗拉强度和硬度明显降低,而冲击功显著升高。     

高Cr铁素体耐热钢中的Z相

高Cr铁素体耐热钢是广泛应用于电厂恶劣环境下的新型钢种,在长期服役后的高Cr铁素体耐热钢中发现了Z相。综述了Z相的基本特性和T91、T92、T122钢3种典型的高Cr铁素体耐热钢中Z相的研究进展,概述了Z相对材料性能影响的微观机理,并对未来研究的重点进行了展望。     

G115钢大口径管件的热处理

采用正交试验法,分析了正火温度、正火时间、回火温度、回火时间热处理参数对G115钢性能的影响,并通过热压三通热模拟,研究G115钢大口径管件的热处理工艺。结果表明,回火温度对G115钢强度、硬度和冲击性能的综合影响最大。回火温度为780 ℃时,强度和硬度保持在较高的水平,冲击性能较优。G115钢大口径管件的热处理推荐工艺为正火温度1070~1090 ℃,保温时间1~2 min/mm且不小于1.5 h;回火温度770~790 ℃,保温时间3.5~5 min/mm且不小于4 h。试制G115钢大口径管件经推荐工艺处理后,性能均符合T/CSTM 00017—2017标准要求。     

基于07MnNiMoDR钢热处理工艺窗口的热处理工艺

研究了07MnNiMoDR钢淬火和回火制度与晶粒尺寸和多边形铁素体含量的关系,建立了淬火保温时奥氏体尺寸窗口和回火保温时多边形铁素体含量窗口,确定了更为精准的热处理工艺。结果表明:奥氏体晶粒尺寸随淬火温度的升高、保温时间的延长而变大,均匀性存在最佳区间,合理的淬火制度为加热温度(940±10) ℃保温(80±10) min;随回火温度升高,约650 ℃出现多边形铁素体,其含量随回火温度的升高、保温时间的延长而增加,合理的回火制度为:加热温度(665±5) ℃、保温时间(165±15) min。优选后最佳热处理工艺为940 ℃×80 min淬火和660 ℃×180 min回火,最终性能测试结果表明:伸长率、冲击吸收能量和屈服强度相比国标分别提升了40.88%、206.25%和12.1%。     

热处理工艺对ZG23Cr12MoV耐热钢组织与力学性能的影响

研究了不同热处理工艺对燃气轮机核心铸件用ZG23Cr12MoV耐热钢组织与力学性能的影响.结果表明:ZG23Cr12MoV钢的淬透性好,组织均为马氏体;淬火冷却速度对ZG23Cr12MoV钢的强度和硬度影响较小,随着淬火冷速增大,塑性和冲击韧性提高;在710～750℃范围内回火时,随着回火温度升高,ZG23Cr12Mo...     

T91与1Cr18Ni9Ti异种钢焊接

T91钢是国外为提高火力发电机组的效率而研制的一种高合金耐热钢,它是完成超临界发电机组主蒸气参数由566℃向593℃过渡的关键材料.针对马氏体耐热钢(T91)与奥氏体钢(1Cr18Ni9Ti)的物理化学性能,分析了该异种钢的焊接性.通过在湘潭电厂二期工程中具体应用表明,采取适当的焊前预热及焊后热处理的措施,选取合适的焊接材料和焊接工艺参数,能够获得性能优良的焊接接头.