加钛的镍铬钢回火脆性的锑非平衡晶界偏聚机理

回火脆性的溶质非平衡晶界偏聚机理的本质是溶质非平衡晶界偏聚的临界时间引起回火脆性的临界时间.在此基础上,研究了加钛的镍铬钢回火脆性的临界时间、回火脆性的极大值和充分回火后2.7J脆-韧转变温度随回火温度的变化,并结合锑的非平衡晶界偏聚量的测量结果,论述了加钛的镍铬钢中回火脆性的锑的非平衡晶界偏聚机理.     

分步冷却过程中磷的非平衡晶界偏聚

研究了分步冷却过程中12Cr1MoV钢磷的非平衡晶界偏聚。从理论上计算了磷的晶界偏聚等效时间和晶界偏聚量，并用实验验证了根据动力学计算得出的磷的晶界偏聚浓度。试验结果与理论计算值相符．可为预测钢在实际服役状况下的晶界脆性提供依据。     

晶间脆性断裂的非平衡偏聚机理研究

 中温脆性、回火脆性是困扰材料学界百年的两大晶间脆性难题,其发生机理一直是材料科学与工程学界研究的热点。根据溶质非平衡偏聚恒温动力学特征,总结出了中温脆性的非平衡偏聚机理。另外,依据溶质非平衡偏聚的临界时间现象,综述了回火脆性的非平衡偏聚研究最新进展。通过对以上两种晶间脆性断裂发生机理的分析发现,他们都是由溶质的非平衡偏聚临界时间引起的。     

铈和磷对中碳锰钢低温回火脆性的影响

本文采用冲击试验和断口扫描电镜，俄歇谱分析等方法，研究了铈对不同磷含量的中碳锰钢低温回火脆性的影响。结果表明，磷在奥氏体晶界偏聚是导致含磷锰钢产生低温回火脆性的原因，而铈的加入，可减少磷的偏聚程度，增加回火马氏体的冲击值，从而降低中碳锰钢的回火脆性。     

低作用应力引起的溶质在晶界非平衡偏聚或贫化

提出了关于应力时效（高温及作用应力）引起溶质原子的晶界非平衡偏聚或贫化机理的一个新模型。此模型基于如下假设：晶界相对于完整晶体而言在强度上是弱化区。当多晶体受到一个在弹性范围内的作用应力时,晶界优先变形。若压应力作用时,晶界作为激发射空位;若拉应力作用时,晶界作为阱吸收空位,应力引起的过饱和空位与溶质原子形成复合体,此复合体在基体中的扩散速率远高于溶质原子。作用应力对晶界溶质偏聚或贫化的影响,是由复合体的扩散和溶质原子的反向扩散之间的平衡所决定。根据此模型,应力时效过程中存在一个临界时间,在此时间,应力引起的晶界偏聚或贫化程度将达到一个极大值。此模型已由ShinodaT等所作的磷在钢中的应力时效实验和MisraR D K所作的硫在钢中的应力时效实验结果所证实。     

NiCrMoV钢中铬和氮的非平衡晶界共偏聚

 在非平衡晶界共偏聚理论基础上,分析了NiCrMoV钢中铬和氮在700~900 K下的共偏聚动力学。结果表明,氮在时效过程中出现的非平衡偏聚特征是铬非平衡偏聚诱发的结果;铬、氮二者的晶界共偏聚行为属非平衡共偏聚。分析结果为非平衡晶界共偏聚理论提供了证据。     

磷元素在钢中的晶界偏聚

磷元素在钢中的晶界偏聚可以分为两类,即平衡偏聚和非平衡偏聚.介绍了这两类偏聚现象以及偏聚理论.以磷对晶界结合力、晶界扩散和晶界能的影响机理为基础,分析了磷元素对钢力学性能的影响和磷在钢中发生晶界偏聚的原因.     

一个强韧化钢的新概念--非平衡晶界共偏聚

基于固溶体中溶质原子间及溶质原子与过饱和空位的交互作用,提出了非平衡晶共偏聚的概念。在一个由溶质２和溶剂３组成的固溶体中,若溶质２与空位的结合能超过适于发生非平衡晶界偏聚的范围时,极少或没有溶质２的非平衡晶界偏聚在２－３固溶体中发生。     

硅在铝晶界上的析出与非平衡偏聚

经高温固溶处理后匀速冷却的Al-0.35%Si合金样品,晶界上可观察到富硅的析出相,析出量随着固溶处理温度的增加而增加。对于高温固溶处理,再在较低温度二次固溶处理不同时间后匀速冷却的样品,25min的晶界析出量最大;对于25min二次处理后直接水淬样品,晶界上可观察到1μm以上的析出相。实验结果表明,硅在铝界上存在着硅-空位复合体导致的非平衡偏聚。     

Relationship Between Grain Boundary Segregation of Antimony and Temper Embrittlement in TitaniumDoped Nickel-Chromium Steel

 The observations given by Ohtani et al are analyzed in the present paper and it is concluded that the kinetics of temper embrittlement in titanium-doped low carbon NiCr steel agree well with those of non-equilibrium grain-boundary segregation of Sb. Besides, the mechanism of non-equilibrium grain-boundary segregation of Sb is determined to be the most satisfactory one among the existed mechanisms in the literature to interpret the Sb-induced embrittlement kinetics in the NiCr steel. Based on the conclusion and the determination, the activation energy and frequency factor of diffusion of Sb-vacancy complexes are obtained for the first time according to the concept of critical time in non-equilibrium grain-boundary segregation theory. The calculated results can give theoretical basis for predicting and controlling over the Sb-induced embrittlement in steels.     

Relationship Between Grain Boundary Segregation of Antimony and Temper Embrittlement in Titanium-Doped Nickel-Chromium Steel

The antimony segregation at grain boundary was observed and the temper embrittlement in titanium-doped nickel-chromium steel was analyzed. It is concluded that the antimony segregation at grain boundary is nonequilibium and the kinetics of temper embrittlement agrees well with those of nonequilibrium antimony segregation at grain boundary. Besides, the mechanism of nonequilibrium antimony segregation at grain boundary proved to be the most satisfactory one among the existing mechanisms to interpret the antimony-induced embrittlement kinetics in the nickel-chrominm steel. Based on these, the activation energy and frequency factor of diffusion of antimony-vacancy complexes were obtained according to the concept of critical time in nonequilibrium grain boundary segregation theory.     

1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的回火工艺

利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的回火工艺,结果指出试验钢产生第一类回火脆性的主要原因是马氏体板条界存在聚集长大的Fe_3C及M_3C脆性相,导致冲击韧性显著下降。Mo_2C与基体处于共格状态,使基体周围晶格产生很大的静畸变是次要原因;产生第二类回火脆性的原因,一是由于碳化物M_(23)C_6沿原奥氏体晶界和马氏体板条界迅速聚集并粗化,二是板条间残余奥氏体膜因碳贫化而发生热失稳分解。结合技术协议要求,为了有利于组织的稳定性,本试验钢的最佳回火工艺为580℃×2h空冷。     

氢与回火脆化对2．25Cr－1Mo钢局部脆断应力的影响

采用恒温有限元法，研究了一定温度下氢原子与回火脆化对三种不同成分２．２５Ｃｒ－１Ｍｏ钢局部脆断应力的影响。结果发现，可用局部脆断应力σｆ＊的变化衡量材料的回火脆化倾向，但由于晶界上杂质元素与氢原子分布的随机性，可能导致沿晶脆断应力的分散。在降低局部脆断应力的作用上，氢脆与回火脆化具有叠加关系。     

作用应力对2.25Cr-1Mo合金钢回火脆性的影响

在146.7MPa的作用应力下,对加氢反应器材料2.25Cr-1Mo合金钢(%:0.15C、2.32Cr、0.95Mo、0.011S、0.009P、0.0068As、0.0035Sb、0.0079Sn、0.01V)进行468℃125h和400h的等温回火脆化试验。根据加氢反应器母材试块脱脆、脆化和应力作用3种状态冲击功和温度关系曲线,得出各状态回火脆性转变温度VTr54.2(℃)值和回火脆化度ΔVTr54.2(℃)。结果表明,温度和等温时间是导致材料回火脆化的主要因素,作用应力对2.25Cr-1Mo钢回火脆性的影响不显著。     

结晶器电磁搅拌对中碳钢成分偏析的影响

就结晶器电磁搅拌强度对连铸中碳钢的碳成分均匀性的影响进行工业性试验研究,分析了正、负偏析产生的原因、区域,提出了合理的电磁搅拌工艺参数。     

2.25Cr-1Mo合金钢回火脆化过时效现象的研究

研究了2.25Cr-1Mo合金钢在回火温度下时效处理时,发生回火脆化和回火脆化的过时效反偏聚现象。应用非平衡偏聚的动力学理论,确定了成分(%)为0.15C、2.32Cr、0.95Mo、0.009P的2.25Cr-1Mo合金钢在650℃140 h回火时钢中磷的非平衡晶界偏聚规律。试验得出,2.25Cr-1Mo合金钢650℃磷非平衡偏聚的临界时间t_c为20 h,晶界磷的原子浓度,由初始状态的0.016%提高至最大值2.79%。根据试验数据进行的动力学计算,得出的计算曲线与试验结果吻合,验证了非平衡晶界偏聚空位-复合体模型的扩散机制。     

Influence of Isothermal Aging on the Embrittlement of 00Cr25Ni7Mo4N Super Duplex Stainless Steel

The effect of an isothermal aging treatment on the embrittlement of 00Cr25Ni7Mo4N super duplex stainless steel was studied by combining metallographic, SEM and TEM observation. The results showed that thermal aging treatment below 500°C and above 1050°C did not have any effect on the impact toughness. The observed embrittlement behaviour was mainly attributed to the generation of intermetallic phases in the steel matrix, which included the R phase formation below 600°C, the R phase and especially the σ phase formation at 700°C, and the formation of the σ phase in the range of 800‐1000°C. The impact toughness decreased to a minimum after a thermal aging for 30 minutes in the temperature range of 800°C to 900°C. A trend of decreasing impact ductility with increasing amount of precipitated σ phase was observed. The impact energy started to decrease as the amount of the σ phase reached about 10‐15 volume‐% and reached a minimum when the amount of the σ phase increased to about 30 volume‐%.