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%。     

铝对马氏体抗磨耐热钢高温抗氧化性能的影响

通过650℃和800℃下的氧化增重测量、氧化动力学分析、氧化膜XRD分析和氧化膜表面EDS分析,研究了铝对马氏体抗磨耐热钢高温抗氧化性能的影响规律。结果表明:随着含铝量的增加,抗磨耐热钢的氧化增重不断减小。含铝量为1.97%时,试样在650℃下的平均氧化速率为0.009 5 g·m-2·h-1,在800℃下的平均氧化速率为0.028 5 g·m-2·h-1,氧化产物由Al2O3、Cr2O3、Fe(Cr Al)2O3和Fe(Cr Al)2O4组成。铝含量大于1.47%时,Al2O3氧化膜连续且致密,试样在650℃和800℃下均为完全抗氧化钢。     

铌对奥氏体耐热钢组织和高温抗氧化性能的影响

采用OM、SEM、EDS和XRD研究了铌对奥氏体耐热钢组织及高温抗氧化性能的影响。结果表明,未添加Nb元素的耐热钢基体组织为奥氏体+第二相(M_(23)C_6和M_7C_3),奥氏体晶粒比较粗大,碳化物呈链状和骨骼状;添加Nb元素后的耐热钢基体组织不变,但奥氏体晶粒明显细化,晶粒细化程度随Nb含量增加而提高,组织中出现片状Nb C和Nb N,其数量随Nb含量的增加逐渐增多,但当铌含量达到1.5%时,组织中各类碳化物出现长大粘连的现象。在1 000℃和1 200℃条件下,Nb元素的添加不利于抗氧化,随着Nb含量的增加,耐热钢的抗氧化性逐渐下降,并且随着温度升高,抗氧化性能下降越显著。1 000℃×150 h高温氧化试验后,未添加Nb元素的耐热钢为完全抗氧化的,添加Nb元素的耐热钢为抗氧化的;1 200℃×150 h高温氧化试验后,未添加Nb元素的耐热钢为弱抗氧化的,添加Nb元素的耐热钢为不抗氧化的。     

钒的添加对S30432耐热钢高温抗氧化性能的影响

采用高温静态空气氧化试验和600℃、20 MPa高温水蒸气氧化试验,比较不含V和含V的S30432钢高温抗氧化性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)研究不含V钢和含V钢氧化后表面氧化层的物相和形貌,并分析V对S30432钢高温抗氧化性能的影响机理。结果表明：添加V后,S30432钢的高温抗氧化性能下降。高温静态空气氧化时,含V钢氧化更严重。在800℃静态空气氧化时,不含V钢和含V钢的氧化动力学方程分别为(Δw)^1.25=0.0551t和(Δw)^1.41=0.0952t。与不含V钢相比,含V钢表面氧化层更易破裂脱落,破裂脱落后的氧化层保护作用降低,使得氧化更严重。在600℃、20 MPa水蒸气氧化时,不含V和含V的钢表面生成的富Cr氧化物层致密且连续,两种钢均具有良好的抗蒸气氧化性能。     

Al对ZG40Cr25Ni20抗磨耐热钢高温抗氧化性的影响

在ZG40Cr25Ni20抗磨耐热钢中加入不同含量的Al,在900℃和1100℃下分别进行循环高温抗氧化性试验。通过不同温度下氧化增重测量、氧化动力学分析,以及试验后试样形貌观察,得出了Al对ZG40Cr25Ni20高温抗氧化性能的影响规律,结果表明适量的Al能明显提高ZG40Cr25Ni20的高温抗氧化性。     

含铝奥氏体耐热钢的高温抗氧化性能

以Fe-18Cr-30Ni为基础,添加不同含量的Al设计了4组新型奥氏体耐热钢。利用氧化质量增加法研究了4组新型奥氏体耐热钢在700、800和900℃下空气中的氧化行为,绘制了氧化动力学质量增加曲线,并利用XRD、SEM和EDS对氧化膜的表面形貌及结构进行了表征。结果表明,1~3号钢在900℃时均形成了较为致密的Al2O3内层氧化膜,合金表面生成的复合氧化膜由内到外依次为Al_2O_3、(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3、尖晶石氧化物Fe(Cr,Al)_2O_4;1号钢氧化过程中还形成了富(Cr,Fe)的混合氧化物,降低了Al_2O_3氧化膜的连续性;4号钢900℃并没有形成致密的Al_2O_3内层氧化膜,生成的复合氧化膜由内到外依次为(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3、尖晶石氧化物Fe(Cr,Al)_2O_4。     

Al含量对Fe-22Cr-25Ni含铝奥氏体耐热钢高温抗氧化性能的影响

以HR3C合金成分为基础,通过调控Cr、Ni含量和添加1.5%,2.5%和3.5% (质量分数) 的Al制备了Fe-22Cr-25Ni型含铝奥氏体耐热钢,并研究了合金的高温抗氧化性能。利用SEM、EDS和XRD对含铝奥氏体钢700、800和900 ℃氧化后的氧化膜组成、结构进行了表征。结果表明：22Cr-25Ni-2.5Al和22Cr-25Ni-3.5Al含铝奥氏体耐热钢在700和800 ℃下具有优异的抗高温氧化性能。氧化后表层形成了连续致密的Al₂O₃保护膜,提高了其高温抗氧化性能。3种耐热钢经900 ℃氧化时形成外层为Cr₂O₃和MnCr₂O₄的复合氧化层,且氧化层下存在Al₂O₃内氧化物和AlN析出相,不能对基体起到有效保护作用。     

Cr13Si5铁素体耐热钢1100℃下高温抗氧化性能研究

为提高焦罐内衬板的使用寿命,研制了一种成本较低的高硅中铬耐热钢--Cr13Si5铁素体耐热钢,借助光学金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等手段,从化学成分、铸态组织、氧化膜的形貌、构成和分布等方面对其1100℃下的高温抗氧化规律进行了分析和研究.结果表明,1100℃下,抗氧化性较好的为Cr13Si5铁素体耐热钢,原因是其氧化膜构成为SiO2和尖晶石结构氧化物MnCr2O4.紧邻基体的SiO2膜,明显降低了基体的氧化速率.粗大的碳化物破坏氧化膜的完整性,使得氧化膜容易脱落,阻碍了前期氧化膜的形成;而分布在奥氏体-铁素体界面上的细小碳化物对高温氧化前期氧化膜的形成影响不大.     

时效工艺对25Cr-20Ni-2.5Al高强耐热钢拉伸和高温压缩性能的影响

通过在25Cr-20Ni耐热钢基体成分中加入质量分数为2.5%Al的方式制备25Cr-20Ni-2.5Al耐热钢,分别采用拉伸和高温压缩试验对其力学性能进行表征分析,研究结果表明:经过36 h时效处理的试样抗拉强度得到明显提升,此时抗拉强度和伸长率分别为803 MPa和27.1%。经过36 h时效处理会减小拉伸断口的韧性,生成部分脆性断裂的痕迹。随时效温度的增加,耐热钢的抗拉强度先增大后减小,伸长率先减小后增大,转折点均出现在时效温度650 ℃,此时抗拉强度和伸长率分别为451 MPa和10.26%。当变形程度增大后,晶粒将达到更大的变形程度,而耐热钢经过热压缩处理后并不会引起晶粒尺寸的明显改变;晶界部位存在析出相,而且当变形量增大后析出相的数量也会略微增加。     

微合金化对40Cr25Ni20Si2耐热钢性能影响的研究

研究了Al、Ti、N、Nb等复合微合金化对ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢组织和性能等的影响。结果表明,不同组合的复合微合金化ZG40Cr25Ni20Si2耐热钢均达到完全抗氧化级别;0.3%左右的Nb与Ti、Al等复合微合金化对耐热钢的抗高温氧化性能和高温变形抗力均有提升,继续增加Nb含量至0.7%以上,组织中出现大量Nb的碳氮化物析出,变形抗力继续增加,但抗高温氧化稳定性下降;Al、Ti复合微合金化抗高温氧化的稳定性最好,Cr₂O₃-Al₂O₃复合氧化层均匀、连续、致密且与钢基结合紧密,但高温变形抗力低于含Nb的试样。在N含量增加的情况下,适当降低Ni含量,结合微合金化,耐热钢总体性能保持稳定。     

热轧工艺对25MnV钢球化退火组织性能的影响

对25MnV钢进行了三种不同的热轧工艺试验,检验了热轧盘条的微观组织和拉伸性能。经相同工艺拉拔的热轧盘条,在相同退火参数下进行了球化退火,分析了退火线材的金相组织、拉伸性能、硬度等方面的差异。结果表明,样品I热轧盘条存在大量贝氏体和晶粒过度细化,它们均不利于球化退火。     

热轧退火态430不锈钢的高温抗氧化性能

研究了热轧退火态的430铁素体不锈钢在700~900℃的高温氧化行为,测量了其恒温氧化增重曲线,利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察分析了氧化表面形貌和组成,使用X射线衍射仪(XRD)鉴定了氧化物的种类。结果表明:在700℃生成的Cr2O3氧化膜不足以覆盖基体,材料氧化缓慢;800℃时氧化速率相对较大,生成的氧化物主要为Cr Mn1.5O4和Fe2O3;900℃时氧化十分迅速,材料表面有大量Fe2O3突起;退火温度对材料高温氧化性能影响不大。     

T91耐热钢退火优化工艺

通过退火工艺实验,优化了T91钢的热处理工艺.结果表明,试样正火后得到板条马氏体组织,经过不同工艺热处理后,试样高温回火后组织为回火马氏体,碳化物强化作用减小,硬度降低.退火工艺为780℃保温1h后空冷,试样的硬度为23.7 HRC,满足实际生产需要;改进后的退火工艺较原始退火工艺时间缩短,提高了退火炉的利用率.     

W，Cr对高铌y-TiAl基合金高温抗氧化性能的影响

在高铌等原子比的y-TiAl基金属间化合物的基础上添加W，Cr等元素，熔炼了4种合金，研究了这4种合金在1000℃静止空气的断续氧化行为。结果表晨：14.3%的高Nb量使合金的抗氧化性显著提高，促进合金形成了以Al2O3为主的连续致密氧化膜；在高铌合金中添加W导致基体中β相的增多，较多的β相削弱了Nb的抗氧化性作用；添加2%的Cr导致氧华膜与基体的粘附性变差，形成的氧化膜在冷却热应力的作用下发生破裂与剥落。合金元素对抗氧化性的影响不是简单的量的叠加。     

Al对高温合金高温抗氧化性能的影响

通过加入Al改善高温合金氧化膜的稳定性,并辅以微量强化元素Nb与合理的热处理工艺来提高高温合金抗氧化性。在真空感应熔炼炉中熔炼合金,利用扫描电镜、X射线衍射仪研究了Al元素对高温抗氧化性能的影响。结果表明:Al的加入提高了钢的抗氧化性,但含5%Al试样的氧化膜表面出现大量裂纹;合金氧化膜主要是由Cr2O3和具有尖晶石结构的FeCr2O4、Fe3O4以及少量Al3Fe5O12组成。     

Cr25Ni20耐热钢炉管的焊接

通过对Cr25Ni20耐热钢炉管的模拟焊接，制定出该钢管的手工电弧焊工艺。     

3Cr13钢高温抗氧化性能的研究

3Cr13钢分别在500、650、800及950℃高温下进行氧化试验,采用SEM、XRD分析氧化表面的形貌、成分和物相,探究3Cr13钢的高温抗氧化性能.结果表明:500℃时,试样表面氧化物膜不完整,氧化物量几乎为0;温度高于570℃时,氧化物在试样表面形成完整的覆盖膜,氧化速度仍很缓慢;而温度为950℃且氧化时间较长时,试样表面氧化物迅速增多,试样氧化反应剧烈.     

稀土元素对Cr—Mn—N耐热钢性能的影响

本方研究了稀土元素对Cr-Mn-N铜性能的影响。试验得出,加入0.1％稀土元素能提高钢的抗氧化性,对钢的机械性能影响不大。试验钢种己成功地用于,1000℃下工作的炉用耐热构件。     

W,Cr对高铌γ-TiAl基合金高温抗氧化性能的影响

在高铌等原子比的γ-TiAl基金属间化合物的基础上添加W,Cr等元素,熔炼了4种合金,研究了这4种合金在1000℃静止空气中的断续氧化行为.结果表明:14.3%的高Nb量使合金的抗氧化性显著提高,促进合金形成了以Al2O3为主的连续致密氧化膜;在高铌合金中添加W导致基体中β相的增多,较多的β相削弱了Nb的抗氧化性作用;添加2%的Cr导致氧化膜与基体的粘附性变差,形成的氧化膜在冷却热应力的作用下发生破裂与剥落.合金元素对抗氧化性的影响不是简单的量的叠加.     

稀土钇对30Cr13铸造马氏体不锈钢高温抗氧化性能的影响

将稀土元素钇加入到30Cr13铸造马氏体不锈钢中,探讨其对试验钢高温抗氧化性能的影响。结果表明,添加0.034%的稀土钇元素可以增强氧化膜的稳定性,提高试验钢的高温抗氧化性能。但随着稀土钇含量的增加,试验钢高温氧化试样表面出现了岛状氧化物凸起,造成抗氧化性能的降低。在本试验条件下,合适的稀土钇添加量应不大于0.034%。