不同Cr、Ni含量下TP347H钢的热力学平衡相

利用Thermo-Calc软件模拟计算了不同含量Cr、Ni的TP347H钢的平衡相组成。结果表明,原始TP347H钢随着温度升高,析出相M23C6、MX相和σ相的含量逐渐减少,700 ℃时析出相中主要为MX相和σ相。不同Cr、Ni含量TP347H钢中,随着Cr含量的升高,相图中主要生成相有向右移动的趋势,Cr是促进σ相析出的元素,Ni是抑制σ相析出的元素。     

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。     

ELEMENTAL PARTITIONING CHARACTERISTICS AND STABILITY OF EQUILIBRIUM PHASES DURING 450-1200℃ IN T/P91 HEAT-RESISTANT STEEL

利用Thermo-Calc软件计算了高Cr铁素体耐热钢T/P91在450-1200 ℃区间的 平衡相成分及其含量. 引入合金相元素分配量的概念, 研究了钢中Cr, Mo, Fe, V, Nb, C和N等主要元素随着温度变化在各平衡相中的分配特征、相稳定性、化 学组成及其演化规律. 结果表明, 利用相元素分配量随温度变化的特征, 便于揭 示不同温度区间M23C6及MX相的稳定性, 合理确定不同MX相的亚类型及 M和X的构成及演化规律. 此外, 有助于了解基体相含碳量的变化对 M23C6和MX相的影响.     

T／P91钢在450—1200℃区间各相元素的分配特征及相稳定性

利用 Thermo-Calc软件计算了高Cr铁索体耐热钢T/P91在450-1200℃区间的平衡相成分及其含量.引入合金相元素分配量的概念,研究了钢中Cr,Mo,Fe,V,Nb,C和N等主要元素随着温度变化在各平衡相中的分配特征、相稳定性、化学组成及其演化规律.结果表明,利用相元素分配量随温度变化的特征,便于揭示不同温度区间M23C6及MX相的稳定性,合理确定不同MX相的亚类型及M和X的构成及演化规律.此外,有助于了解基体相含碳量的变化对M23C6和MX相的影响.     

不同V含量50Mn钢的热力学分析

为预测和控制50Mn钢中V元素的析出物,利用Thermo-Calc热力学软件计算了不同V含量50Mn钢的平衡相。结果表明,随V元素含量的增加,50Mn钢相图有向右移动的趋势。V(CN)相析出量及V(CN)相中V元素含量均存在拐点温度600℃。600℃以下,V(CN)相析出量与V元素含量呈反比关系;而超过600℃,V(CN)相析出量与V元素含量呈正比关系。     

微合金化2000 MPa热成形钢的析出相热力学计算与强韧性

通过热力学计算软件Thermo-Calc计算了2000 MPa热成形钢的平衡相图、各相的析出温度、相中的元素含量、碳化物在不同温度下的长大规律以及不同Nb、V含量对其碳化物析出温度和析出量的影响规律。选定特定成分,利用50 kg真空炉进行了熔炼,并进行热轧和冷轧,利用平板模具淬火的方式模拟热成形工艺并进行了力学性能检测和三点弯曲性能检测。利用场发射扫描电镜和EBSD对组织进行了表征。结果表明,Nb、V微合金化2000 MPa热成形钢中的碳化物主要有NbC和VC,析出温度分别在1150 ℃以上及880 ℃以上,且其析出温度分别随着Nb和V含量的升高而升高。平板模具淬火后热成形钢板的抗拉强度超过2000 MPa,伸长率超过8%,拉伸断口为韧性断口,且三点弯曲角度超过66°。SEM和EBSD的结果表明,马氏体组织由马氏体束(packet)、马氏体块(block)和马氏体板条(lath)组成,原奥氏体晶粒约为10 μm,且马氏体块的尺寸<5 μm,马氏体块内部由马氏体板条组成,马氏体板条间为不连续的小角度晶界,晶界的取向差大部分小于5°。细小的原奥氏体晶粒和马氏体块组织是微合金化2000 MPa热成形钢具有高强度、高塑韧性的主要原因。     

Cr含量对55SiCr钢热力学平衡相的影响

利用Thermo-Calc热力学计算软件模拟计算0.6wt%～2.0wt%Cr含量55SiCr弹簧钢相图和在25 ℃、100 ℃时的平衡相类型及含量,分析了Cr含量对55SiCr钢脱碳性能的影响。结果表明,55SiCr钢在25 ℃和100 ℃下平衡相都为铁素体、石墨碳、M₃C₂和M₇C₃碳化物,且随着Cr含量的升高,石墨碳降低,M₃C₂总量升高,提高Cr含量对于提高55SiCr钢性能和控制脱碳都有利。     

新型高温合金热处理及长期时效过程中组织稳定性研究北大核心CSCD

主要研究了三种新型高温合金在铸态热处理后,再经750℃/2 700 h和850℃/2 700 h长时间时效后的组织稳定性。结合相图计算探讨了不同合金设计对长期时效过程中针状组织演变规律的影响。结果表明:Nb+Ti+Ta总含量对铸态偏析组织及其后热处理及时效过程中的析出相演变具有重要影响,高Nb+Ti+Ta含量合金拥有较高的共晶体积分数,并易于在其附近形成不稳定的η相;随时效时间延长和温度升高,共晶体积分数减少,η相的体积分数降低,在组织中逐渐析出更为平衡的TCP相。     

20Cr11MoVNbNB钢回火过程的原子扩散控制

研究了淬火20CrllMoVNbNB钢在室温-750℃不同温度回火0.5—100h后的硬度相析出变化,析出相中合金元素含量变化以及回火激活能等,证明在低于400℃时,该钢的回火过程受C原子在α-Fe中扩散所控制;在高于400℃时,回火过程受合金元素Cr(以及Mo,V)在α-Fe中扩散所控制     

稳定化处理对347H不锈钢第二相及性能的影响

通过JMatPro软件对347H不锈钢相图进行模拟,并结合生产工艺分析其稳定化温度对第二相、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:347H钢凝固过程中第二相主要为NbN、Nb(C,N)、M₂₃C₆、σ相和Z相。1140 ℃固溶后的第二相主要为Nb(C, N)和少量NbN、M₂₃C₆,相尺寸约为0.5 μm。经800~1000 ℃稳定化退火处理后,晶粒尺寸随稳定化温度的增加变化较小,晶粒度为7.5级,第二相随稳定化温度的升高,尺寸显著长大到5 μm以上,经EDS分析表明,数量增加和长大的第二相主要为NbC。800 ℃和850 ℃稳定化退火后347H钢的屈服强度较高,抗拉强度随稳定化温度的升高变化不大。稳定化退火后347H钢的腐蚀速率较固溶态的腐蚀速率低,稳定化退火提升了347H钢的耐晶间腐蚀性能。     

双相钢高温组织和抗拉强度的Thermo-Calc计算与实验研究

采用热力学计算软件Thermo-Calc计算双相钢在两相区不同温度条件下的相组成,并在此基础上引入混合定律预测了双相钢的抗拉强度;而后分别借助金相分析与拉伸性能测试对计算结果进行验证,其令人满意的吻合程度表明采用TC软件可以为双相钢的性能预测提供准确的信息.     

铈-硫易切削钢平衡析出相热力学计算与分析

采用Thermo-Calc热力学软件对铈-硫易切削钢300~1500 ℃范围内的析出相进行了热力学计算,并得到了平衡凝固相变路径图。此外,还讨论了Ce、S含量对Ce₂O₂S平衡相的影响和S、Mn含量对MnS平衡相的影响。结果表明,铈-硫易切削钢中平衡析出相主要有Ferrite、Ce₂O₂S、Corundum、Austenite、M₂(C,N)、Liquid、M₂₃C₆、MnS、Sigma、Spinel与M(C,N);随着Ce含量增加,Ce₂O₂S的析出量逐渐增加,但是S含量变化对Ce₂O₂S相的析出几乎没有影响;随着S含量增加,MnS平衡相的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐增高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高;铈-硫易切削不锈钢铸坯中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以簇状沿晶界分布,属于第Ⅱ类硫化物;通过添加稀土Ce,铈-硫易切削钢中球形稀土复合夹杂物所占比例较高,长宽比≤3的硫化物占比达到84.86%,硫化物的形态控制取得了较好的效果。     

Thermodynamic and kinetic simulations of high temperature brazing: microstructure evolution in CMSX-4 joints

In this study, thermodynamic and kinetic simulations with Thermo-Calc and DICTRA software were utilised to predict the microstructural evolution observed in brazing of high-strength nickel base single crystal superalloy, CMSX-4, with two commonly used filler metals (FMs), AWS BNi-2 (AMS 4777) and AWS BNi-9. DICTRA diffusion models of the Ni-B binary system were used to calculate base materials dissolution, the amount of centreline eutectic constituents and time required for complete isothermal solidification at various joint gaps. Thermo-Calc simulations using the CALPHAD technique predicted transformation temperatures and equilibrium phases of the joints based on the chemical compositions of the two FMs. Experimental brazing and characterisations of joint microstructure at various brazing temperatures, hold times and joint gaps were used to validate the simulation modelling results. Good correlation with both Thermo-Calc and DICTRA simulations and empirical data demonstrated the benefits of using this modelling approach for braze joint development and applications.     

Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡凝固相变与MnS析出行为

采用Thermo-Calc热力学软件对Y12Cr18Ni9Cu易切削钢在500～1800℃的析出相进行了热力学计算并得到了平衡凝固相变路径图。结果表明,Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡相主要有MnS、液相、δ-铁素体、奥氏体、M₂₃C₆、M₂(C,N)、σ相。平衡凝固和冷却相变路径：液相→液相+MnS→液相+δ-铁素体+MnS→液相+δ-铁素体+MnS+奥氏体→δ-铁素体+MnS+奥氏体→MnS+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体+M₂(C, N)→MnS+M₂₃C₆+σ相+奥氏体+M₂(C, N)。随着S含量增加,MnS的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐升高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高。Y12Cr18Ni9Cu易切削钢中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以...     

SIMULATED RESEARCH ON HOT FORMING MECHANISM OF 35CrMo STEEL

The significance of this paper lies in the application of bending-upsetting 35CrMo steel in train crack-shaft. The hot deforming tests of 35CrMo steel have been done on the Gleeble-1500 testing machine with the deformation temperature at the range of 900癈-1250癈, a strain strain of 0.05 s-1, 0.5 s-1, 1.0 s-1 and compress degree of 15%-80%. Through respectively analyzing and studying the microstructure of the specimen and getting the data from the testing, the results obtained are as follows: the model of flow stress and the stress-strain relationship of material hot deformation, the model of dynamic and static re-crystallization and the correlative references of hot forming parameters and changes of microstructure. The hot deforming stress-strain curses and relevantly re-crystallized micro-structure of 35CrMo steel are drawn at the deformation temperature of 1250 and the strain rate of 1.0 s. Through analyzing and regressive calculating the grain size of the deformation specimen of 35CrMo steel at different locations under the large-deformation and high-temperature conditions, the hot-deforming model of grain calculation is verified. The experimental results and the model of grain calculation can provide scientific basis for analyzing the hot deformation processes and controlling quality.     

GH4133B合金组织特征及平衡相析出热力学研究

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对GH4133B合金平衡析出相进行模拟计算分析,并进一步对该合金的显微组织特征进行观察分析。结果表明,Ti、Al含量对γ’相析出影响严重,并给出了定量计算结果。C含量能影响M23C6的析出量,对其析出温度没有影响;而Cr含量则主要影响其析出温度,对M23C6的析出量却没有影响。进一步对Ti、Al含量对η相的析出进行了计算分析,实验验证了时效过程中η相的析出及分布形态。     

GH80A组织特征及平衡相析出行为的热力学计算分析

采用高分辨扫描电镜、物理化学相分析、X射线衍射等手段对实验GH80A合金热处理态的微观组织特征进行了定性和定量分析。结果表明,合金晶界分布有M7C3、M23C6两种碳化物,有效强化晶界,晶内弥散分布有γ’强化相,有效提高合金的高温强度;此外,采用Thermo-Calc热力学计算软件和Ni基数据库,对GH80A平衡析出相和非平衡凝固过程进行了模拟计算,并分析了合金元素Al、Ti对γ’相,C对MC、M7C3、M23C63种碳化物析出量和析出温度的影响。     

Effect of pre-alloyed raw materials on the microstructure of a (Ti,W)(C,N)–Co cermet

Four alloys manufactured from different combinations of powders (TiC + TiN + WC; Ti(C,N) + WC; (Ti,W)C + TiN and (Ti,W)(C,N)) were studied using X-ray diffractometry, optical microscopy (OM), scanning electron microscopy (SEM) and analytical electron microscopy (AEM). The alloy manufactured from binary powders had a smaller grain size and a more inhomogeneous microstructure than the other alloys. The alloys manufactured with WC contained an inner rim around Ti(C,N) cores, as well as W-rich cores. Thermodynamic calculations suggest that these are formed during solid-state sintering at 900°C in a low nitrogen activity. The outer rim had a composition that is in good agreement with calculations of the equilibrium during liquid phase sintering at 1450°C.