ZG0Cr13Mn8N钢奥氏体中碳化物连续冷却析出动力学的研究

在用马氏体点变化法测得ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢奥氏体中碳化物等温析出动力学曲线（ＰＴＴ图）的基础上,研究了冷却速度对ＺＧ０Ｃｒ１３Ｍｎ８Ｎ钢中碳化物连续冷却析出动力学的影响,并获得了该钢奥氏体中碳化物连续冷却析出动力学曲线（ＰＣＴ图）。     

连续冷却过程中GCr15钢中碳化物的析出行为

针对GCr15轴承钢棒材网状碳化物大量析出、网状级别超标问题,通过热模拟试验对碳化物析出机理进行研究。结果表明,GCr15轴承钢试样经热轧后的连续冷却过程中,在晶界处析出的二次碳化物为（Fe.Cr）3C型碳化物,冷却速度对晶界处二次碳化物形貌具有重要影响,随冷却速度的增加,可达到抑制网状碳化物析出并得到高品质轴承钢棒材的目的。     

Ti-Mo微合金钢连续冷却过程中纳米碳化物的析出行为

利用透射电镜对Ti-Mo微合金钢热轧后冷却过程中的析出相分布、形貌和尺寸进行了分析。结果表明:热轧试验钢的基体组织主要由铁素体和少量贝氏体组成,较高的屈服强度主要得益于铁素体基体上形成的高体积分数的相间沉淀颗粒;这些粒子形成于热轧后的连续冷却过程中,主要是(Ti,Mo) C,尺寸约5～10 nm,对铁素体基体产生明显的沉淀强化作用。铁素体在相变初期由于较快的生长速度导致晶粒内很少形成相间沉淀,这类析出主要形成于相变中后期的铁素体基体内。      

13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程中的相变动力学

采用淬火相变膨胀仪研究了13Cr15Ni4Mo3N半奥氏体沉淀硬化不锈钢连续冷却过程的相变动力学行为。用改进的K-M方程准确描述了马氏体相变量与温度的关系。结果表明：实验钢的特征温度A_c1和A_c3分别为600和720℃;1040℃奥氏体化后以任意冷速冷却仅发生马氏体相变,冷速为100℃/s时测得的马氏体相变开始温度M_s为99℃,相变结束温度M_f为-75℃。在冷速≥1℃/s时,晶格膨胀法和杠杆法计算得到的马氏体相变量结果相近,而冷速<1℃/s时,晶格膨胀法计算得到的马氏体转变量大于杠杆法计算得到的马氏体转变量。在相变动力学参数α取值0.03258时,K-M方程可简单方便地描述实验钢的马氏体相变动力学过程,但对相变初期的转变量预测精度较低;改进的K-M方程在考虑α随温度变化时,可较准确地预测马氏体转变量。     

304H不锈钢碳化物析出动力学研究

根据GB/T 4334-2008,通过H2SO4-CuSO4腐蚀法对304H不锈钢进行晶间腐蚀实验,观察其在不同温度、时间下的敏化情况,利用光学显微镜和扫描电镜研究析出相情况,应用分析测量图像软件测量晶界宽度,根据Avrami经验方程,分析304H不锈钢的时效析出动力学。结果表明:在600~750℃温度区间,敏化较严重,尤其650℃时效时,敏化最严重。304H不锈钢高温析出相变化规律为:温度一定时,随着时间的延长,晶界碳化物析出增加,尺寸增大;时间一定,温度升高时,晶界碳化物析出先增加,当温度达到850℃时,碳化物析出减少。650℃等温析出动力学曲线以及时效10 h的晶界宽度变化,均反映了这种变化。     

高氮奥氏体钢的Cr2N晶间析出研究

对24Mn18Cr3Ni0．62N高氮奥氏体不锈钢进行了中温等温沉淀析出试验研究。结果表明，沉淀析出物Cr2N优先在晶界上析出，但随着Cr2N的析出，基体的硬度有所降低。根据试验结果得到了等温析出动力学曲线，该种钢没有Cr2N晶间析出的临界冷却速度为30℃／min。     

V(C,N)在V- N微合金非调质钢奥氏体中的析出动力学

在Gleeble-3500热模拟试验机上采用应力松弛法,研究了38MnSiVS非调质钢在750～950℃、10%～40%变形量条件下的析出-时间-温度(precipitation-time-temperature, PTT)曲线。基于Dutta和Sellars提出的应变诱导析出模型(DS模型),建立了等温析出动力学模型,计算得到理论PTT曲线。通过与试验PTT曲线比较,得出模型对钢的析出鼻尖温度、析出开始时间和结束时间的预测较为精准。采用“时间补偿法”建立了连续冷却析出动力学模型,计算出连续冷却过程析出相的体积分数和平均尺寸,与透射电子显微镜和能谱分析结果基本一致,而且冷速的增大可抑制钒的析出,细化析出相,表明模型可以准确地预测钒微合金非调质钢的连续冷却析出过程。最后,通过析出强化增量计算得出,V(C,N)析出强化对38MnSiVS非调质钢强度的贡献较大。     

Ti含量对高强钢奥氏体区中碳化物析出行为的影响

在Gleeble3500热模拟试验机上采用应力松弛的方法研究了Ti-Mo系高强钢在奥氏体区中的应变诱导析出行为。应力松弛结果表明,Ti含量的提高能明显增加其在奥氏体区中的析出动力学,且当Ti含量增加至0.27%时,Ti在奥氏体区中的析出存在两个鼻点温度区间,从而析出动力学更明显,更有利于纳米粒子在奥氏体的析出。对比研究了理论计算值和试验测定值,随着Ti含量的增加,无论是试验值,还是计算值,纳米粒子析出的开始温度和温度区间均有增大的趋势,且理论计算与试验测定值的误差逐渐变小。理论计算表明纳米粒子析出完成时间随着温度降低显著增加,且这种趋势相对于适当Ti含量(0.13%)来说明显小于过低Ti(0.05%)或过高Ti(0.27%)的情况。     

轧辊用新型高速钢特征温度下碳化物的析出动力学

采用示差扫描量热仪(DSC)测量了轧辊用新型高速钢材料不同类型碳化物的析出温度,并采用场发射扫描电镜(FESEM)观察其典型形貌和测定其相结构.在各特征温度下,分别对轧辊用新型高速钢保温15、20、25和30 min后快冷,采用金相统计软件对碳化物的体积分数进行了统计.结果表明:轧辊用高速钢在1300℃的温度快冷后,保温25 min时MC相的体积分数有最大值;1220 ℃快冷后MC和M2C相的体积分数均在保温20 min时有最大值;1150℃快冷后MC的体积分数一直增加,M2C的体积分数在保温20 min时有最大值,25 min时有最小值,而M6C的体积分数先增加后减少,保温20 min时有最大值.     

无磁钻铤用0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢800 ℃等温时效析出机制

通过Thermo-Calc热力学软件计算、光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢在800 ℃等温时效过程中碳化物、氮化物的析出机制进行了研究。结果表明：第二相碳化物、氮化物析出的成分、种类、分布随局部C元素贫化而发生变化。在800 ℃等温时效过程中,当时效时间为10~60 min时,晶界上较高浓度的C元素偏析、较大的晶格错配能和畸变能为M23C6首先在晶界位置形核并形成连续析出颗粒提供充足的热力学和动力学条件;随着时效时间进一步延长,由于碳化物M23C6的较多析出导致该析出区域C元素逐渐贫化,?M23C6析出的热力学和动力学条件逐渐受到抑制,氮化物Cr2N开始在晶界析出的M23C6碳化物附近形核。随后,片层状Cr2N逐渐在相邻晶粒内长大,其生长方向与奥氏体晶格取向具有固定的位向关系。     

0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢的析出行为

采用Thermal-Calc热力学计算软件对0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢C、Cr含量变化对试验钢碳化物析出热力学特征进行了计算。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析方法探讨了时效温度、保温时间、变形对试验钢析出行为的影响。结果表明:析出相主要是在晶界处产生的Cr₂₃C₆,试验钢析出敏感温度为750~850 ℃。在800 ℃下时效30 min的试验钢晶界处可以明显观察到析出相的产生,随保温时间的延长,析出相含量逐渐增多,尺寸变大,并逐渐向晶内生长。时效前的变形明显缩短了析出相的孕育时间,变形后保温1 min的试验钢晶界处可观察到较多析出相的产生,晶界明显变粗。     

1.25Cr0.5MoSiNb钢过冷奥氏体连续冷却转变

在Formastor-FⅡ相变仪上,用膨胀法测定了 1.25Cr0.5MoSiNb钢在不同冷速下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线;采用切线法获得了相转变点,结合硬度和金相测试,用Origin 软件绘制了实验钢过冷奥氏体连续冷却相转变曲线(CCT 曲线),并用实验验证了 CCT曲线的准确性.结果表明:实验钢的临界点Acl和...     

W6Mo5Cr4V2钢形变诱发析出碳化物及规律

对Ｗ６Ｍｏ５Ｃｒ４Ｖ２钢经１２４０℃奥氏体化后于１７０－１１５０℃形变０－６５％直接淬火过程中诱发析出的碳化物进行了研究。结果表明，在７５０－１１５０℃热形变淬火迁程中均诱发析出直径约１－２μｍ，具有立方ＮａＣｌ晶型的ＭＣ型碳化物；碳化物的分在民形变温度有关，高温形变呈随机分布，而低温下则趋于沿Ｆ１１１Ｇγ滑移面析出呈方向性分布；碳化物的析出量主要由形变温度和该表变温度下热变形奥氏体的组织状态...     

Mn13高锰钢连铸坯冷却过程中碳化物的析出特征

某企业Mn13钢采用连铸工艺生产,轧制后出现批量沿中心面分层开裂的情况,且开裂比例远高于模铸坯料,初期试验证实这与坯料中心面附近粗大碳化物析出有关,因此重点研究Mn13钢连铸坯在凝固及冷却过程中碳化物的析出特征。本研究通过Thermo-calc热力学计算和实验室模拟冷却组织观察的方法研究了Mn13钢冷却过程中碳化物的析出行为,计算结果表明,在热力学平衡条件下,碳化物在847℃时开始析出,到557℃时碳化物全部析出。模拟冷却试验的组织观察结果表明,在冷却处理前(650℃以上)没有可见的碳化物析出;冷却至550℃时碳化物开始明显析出,400～550℃为碳化物析出的敏感温度区间。在生产过程中,连铸坯在400～550℃温度区间应该选择快速冷却方式避免碳化物析出。此外,现场工艺实践表明,采用合理的连铸工艺(如钢水过热度、电磁搅拌及动态轻压下工艺)也有助于改善Mn13钢铸坯中心偏析问题,减轻铸坯凝固过程中芯部的碳化物析出倾向。     

Co-Cr-W-Ni合金中碳化物析出机制的研究

Co-Cr-W-Ni合金中碳化物的类型和析出机制对合金的力学性能影响显著,因此,本文用XRD、SEM-EBSD和TEM技术研究了Co-Cr-W-Ni合金时效后碳化物的析出类型、分布特征和析出机制。实验结果表明,Co-Cr-W-Ni合金中碳化物的主要类型为M₇C₃、M₆C和M₂₃C₆;M₂₃C₆型碳化物主要分布于孪晶与g相晶粒的三叉交界处,与基体g相是立方-立方的取向关系;M₆C型碳化物退化分解并原位析出M₇C₃型碳化物是Co-Cr-W-Ni合金中一种重要的碳化物析出机制。     

0Cr11Ni2MoVNb钢连续冷却热压缩特性研究

采用Gleeble 3500研究了0Cr11Ni2MoVNb钢在变形速率0.01s-1,温度为1100℃～850℃时的连续冷却热压缩特性,结果表明,加热一次压缩0Cr11Ni2MoVNb钢在950℃变形抗力增加幅度加大,即终锻温度或终轧温度不应低于950℃;加热一次热变形压缩没有发现动态再结晶,加热两次及三次后变形有动态再结晶出现,出现再结晶的温度区间为1000℃～1050℃.     

ML10钢过冷奥氏体的连续冷却转变

利用Gleeble-1500热模拟机测定并分析了ML10钢的连续冷却转变曲线(CCT图)；研究了ML10钢的连续冷却转变产物及其组织形态，分析讨论了它与一般钢种组织形态之间的差异。为生产实践和新工艺的制定提供依据。     

富Cr碳化物析出行为的热力学与动力学计算

对时效处理条件下富Cr碳化物在Fe基多元合金中的演变行为进行了分析与计算.采用3DAP,XRD以及TEM技术表征了组织中碳化物的类型及尺寸随时间的变化,而后采用Thermo-Calc和PANDAT软件对碳化物的演变过程进行了热力学与动力学计算.结果表明:经800℃时效处理后合金组织中初始形核的相为M23 C6型碳化物,10 min后该析出相的半径约为9 nm,而100 h后M23 C'6型碳化物逐渐向稳定相M,C,型碳化物转变;结合Thermo-Calc和PANDAT软件的计算结果可以较为准确地预测碳化物类型以及颗粒尺寸随时效时间的变化行为.     

热处理工艺对1Cr22Mn15N不锈钢析出行为的影响

用金相法、电镜观察等分析研究了固溶 时效处理过程中温度、时间对1Cr22Mn15N不锈钢碳(氮)化物析出的影响。结果表明,对于1Cr22Mn15N不锈钢,在试验温度范围内Cr23C6多呈颗粒状、蠕虫状、层片状、菊花状沿晶界分布,并逐渐向晶内生长,而σ相多呈颗粒状析出;得到了其相应的等温析出物动力学曲线,Cr23C6的等温析出的鼻尖温度约为850℃,相应的孕育期为100～180s,950℃以上析出物较少,其中不析出的临界冷却速度约为3.3℃/s;析出物主要是Cr23C6,时效时间越长析出物就越多,随时效时间的延长有少许σ相的析出,氮主要是以Cr23C6和过饱和间隙原子的形式存在。     

Ce微合金化H13钢中一次碳化物的析出机理及热稳定性研究

系统研究了Ce微合金化H13热作模具钢中一次碳化物的析出机理及热稳定性。首先通过SEM以及夹杂物自动分析系统观察Ce微合金化H13钢中夹杂物的二维形貌、类型、数量及尺寸;进一步利用非水溶液电解法观察Ce微合金化H13钢中一次碳化物的三维形貌;随后在不同的加热温度下保温1 h研究一次碳化物的热稳定性;最后利用Factsage 7.2热力学软件计算一次碳化物的析出机理以及热稳定性。结果表明:Ce能够有效地与钢液中的O、S、P、As元素反应生成对应的夹杂物;一次碳化物的二维形貌为长条状而三维形貌为片状,两者之间差别较大;富Ti、V碳化物首先析出,随后作为富V碳化物的形核核心促进其析出,一次碳化物的三维尺寸达到50μm;富Ti、V碳化物的热稳定性明显高于富V碳化物,当加热温度达到1250℃时,富Ti、V碳化物刚开始溶解但依然存在,而富V碳化物已经完全溶解;经过加热处理后,一次碳化物的三维平均尺寸降低到10μm左右;Factsage 7.2的理论计算结果与实际观察结果基本一致。较高的加热温度可以一定程度上降低Ce微合金化H13钢中一次碳化物的危害,但不能完全去除。