Al元素对310S耐热钢组织和力学性能的影响研究EI北大核心

通过WS-4非自耗真空电弧炉熔炼制备了加Al 2%~10%(质量分数)的耐热钢310S(Cr25Ni20),用光学金相显微镜观察了金相组织,用EPMA-1600电子探针分析了组织中各元素的分布,结合D8 ADVANCE型X射线衍射确定了合金中的相组成,并进行了室温压缩和硬度力学性能试验。结果表明,随着铝含量增加,碳化物由连续条状转变为质点状;Al元素固溶于基体中,基体相为γ相;当Al含量大于6%时,基体相为α相,合金脆性大幅提高,合金由塑性材料转变为脆性材料。     

合金元素对耐热钢组织及性能的影响

通过对ＨＫ４０、ＨＰ４５和ＺＧ４Ｃｒ２５Ｎｉ３５ＷＮｂ３种耐热钢高温力学性能的测试和各种状态下显微组织的观察分析，比较了其性能的优劣，并探讨了合金元素镍、钨及铌的作用。     

Super304H奥氏体耐热钢微观组织研究

为了深入认识新型奥氏体耐热钢Super304H(0.1C-18Cr-9Ni-3Cu-Nb,N)的微观组织,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针和X射线衍射等手段,研究了Super304H钢合金元素的分布和析出相的组成及分布形态.试验结果表明,Super304H钢在供货状态下的显微组织由γ-基体和析出相组成.与传统的18-8不锈钢相比,这种奥氏体钢晶粒均匀细小,晶粒尺寸约46μm.析出相主要由Nb(C,N)和富铜相组成,Nb(C,N)有呈方向性分布的条块状和呈弥散分布的细小颗粒状两种形态,条块状的Nb(C,N)是软化过程中残留下来的,而弥散分布的是固溶处理及冷却过程中析出形成的.其中弥散分布的Nb(C,N)与富铜相对细化晶粒和改善钢的高温强度起重要作用,而多种复合强化机制使得Super304H钢具有优异的高温性能.     

新型奥氏体耐热钢CHDG-A的动态再结晶行为及其动力学模型

进行新型奥氏体耐热钢(CHDG-A)的热压缩实验,研究了在900~1100℃、应变速率为0.01-10 s^-1条件下这种钢的热变形特征。结果表明:随着变形温度的提高或应变速率的降低这种钢的流变应力显著降低。基于Arrhenius模型构建了这种材料的本构方程,得到CHDG-A热变形激活能Q为515.618 kJ/mol。微观组织分析结果表明,动态再结晶(DRX)是该材料在实验热变形条件下最主要的软化方式,DRX形核主要通过晶界弓出,变形温度的升高和应变速率降低均有利于再结晶形核。基于真应力-应变曲线求得动态再结晶用Z参数表示的峰值和临界值(σ_p、ε_p、σ_c和ε_c),并确定了ε_c/ε_p,σ_c/σ_p的比值分别为0.52和0.98。同时,还基于Avrami方程建立了CHDG-A的DRX动力学模型。     

超超临界机组用HR3C奥氏体耐热钢研究进展

HR3C凭借良好的高温力学性能和高温抗氧化性能,被广泛用于超超临界机组的过热器和再热器之中.为推进其工业化应用,提高机组的参数效率,迫切需要对HR3C耐热钢进行深入研究,特别是在长期服役过程中析出的第二相与性能的关系.本文综述了HR3C组织结构、析出相的演变,合金元素对析出相的影响,服役过程中的氧化行为、硬度、力学性能、持久强度、冲击韧性、耐腐蚀性、焊接性能和疲劳性能等的研究进展,分析了目前HR3C服役后冲击韧性大幅下降的原因,最后对进一步研究HR3C的关键问题进行了展望.     

加热速度对T91铁素体耐热钢奥氏体形成的影响

采用高精度差分膨胀仪对不同加热速度(10~6000 K/min)下T91铁素体耐热钢的奥氏体形成动力学规律进行了系统研究.研究表明:加热速度显著影响T91钢的奥氏体形成开始温度Ac1、结束温度Ac3、相变速率及淬火后的组织.加热速度愈大,Ac1和Ac3温度愈高,奥氏体相变速率愈快,奥氏体形成温度区间愈窄;相对较慢和较快的加热速度对淬火后的组织都有不利的影响.     

奥氏体耐热钢的焊接技术与工艺探讨

详细分析了奥氏体耐热钢的焊接特点,以及如何掌握该类耐热钢的核心焊接技术,合理控制铁素体与奥氏体的比例。介绍了在实际焊接中,奥氏体耐热钢主要焊接缺陷产生的种类与机理;在工艺上,总结了奥氏体耐热钢防止缺陷产生的主要措施。最后,指出了手工电弧焊的焊接工艺中,应当注意的关键点和要求坚持的一般焊接规范。     

几种奥氏体类耐热钢的切削加工

针对ZG35Cr2 5Ni12、0Cr2 5Ni2 0和ZG40Cr2 5Ni2 0耐热合金以及新开发的ZGCr5 0Ni5 0和0Cr5 6Ni44Ti耐热合金的不同特点 ,通过选择不同的刀具材料、刀具几何参数和切削用量进行切削加工试验 ,摸索出了上述合金的车削、刨削和钻削的切削加工特点 ,并在生产实践中取得了良好的效果     

铁素体耐热钢中碳化物对NiAl析出相及力学性能的影响

与传统碳化物强化的铁素体耐热钢不同,新型铁素体耐热钢以NiAl相强化为主,但存在室温脆性大的问题,限制了NiAl强化型铁素体耐热钢的应用。本工作通过增加NiAl强化型铁素体耐热钢中的碳含量,研究碳化物和NiAl析出相的晶界分布及其对钢的力学性能的影响。结果表明,随着碳含量的增加,碳化物的析出量增加,碳化物在晶界处由不连续的块状析出转变为连续均匀分布。碳化物的析出降低了α-Fe基体与NiAl相的错配度,NiAl析出相的尺寸减小约30 nm,面积分数略有降低,钢的硬度、强度和塑性得到提升,该研究将为新型NiAl强化铁素体耐热钢脆性改善提供理论指导。     

Co、B对新型铁素体耐热钢组织和性能的影响

介绍了铁素体耐热钢的发展历程,综述了第四代耐热钢的国内外发展研究现状,重点介绍了Co和B元素对新型耐热钢组织性能的影响规律,指出优化合金元素含量提升新型耐热钢的蠕变性能和降低成本是未来发展方向。     

铬镍奥氏体不锈钢材料的堆焊工艺研究

对15CrMoR板采用了不同焊接工艺进行堆焊试验分析研究,结果显示,若不加过渡层E309L,只用E347L焊条在15CrMoR板上堆焊是不合理的。     

奥氏体不锈钢铸造管坯的热挤压试验研究

介绍了一种新的奥氏体不锈钢无缝管材制备工艺,即对空心铸坯直接热挤压制备荒管。通过对铸坯热挤压荒管的组织与性能的实验研究,表明新工艺可获得组织和性能均与传统工艺水平相当的不锈钢荒管,但工艺流程缩短,生产成本降低。     

氩离子辐照304奥氏体不锈钢的微观结构状态研究

本文通过氩离子辐照核用304奥氏体不锈钢(AISI 304L),以深入理解其辐照损伤机制。辐照在室温下进行,选用能量为120 keV的氩离子对样品分别进行1×10¹⁶cm^-2和2×10¹⁶cm^-2剂量的辐照。并以透射电子显微镜(Transmission electron microscopy,TEM)为主要分析手段,重点研究辐照后AISI 304L奥氏体不锈钢中的微观结构变化。研究表明:氩离子辐照后,AISI 304L样品中产生了尺寸较小的辐照空洞、位错、黑斑和堆垛层错四面体(SFT)等缺陷,及尺寸较大的位错环等缺陷团簇。随着辐照剂量的增加,位错环和孔洞的尺寸呈长大趋势。此外,退火残留孪晶等变形结构会成为捕获间隙原子的缺陷阱,造成区域空位浓度升高的同时导致孪晶界处缺陷团簇的密集析出。     

新型铝奥氏体耐热合金的高温塑性变形行为和热力工性能

新型含铝奥氏体耐热合金(AFA)进行压缩热模拟试验,使用OM和EBSD等手段研究了这种合金在950~1150℃和0.01~5 s^-1条件下的微观组织演变、建立了基于动态材料模型热加工图、分析了变形参数对合金加工性能的影响并按照不同区域组织变形的特征构建了合金的热变形机理图。结果表明：新型AFA合金的高温流变应力受到变形温度和应变速率的显著影响。在变形温度为950~1150℃和应变速率为0.18~10 s^-1条件下,这种合金易发生流变失稳。在变形温度为1050~1120℃、应变速率0.01~0.1 s^-1和变形温度1120~1150℃、应变速率10^-0.5~10^-1.5 s^-1这两个区间,这种合金发生完全动态再结晶行为且其再结晶晶粒均匀细小,功率耗散因子η达到峰值45%。新型AFA合金的热加工艺,应该优先选择再结晶区域。     

氢致304L奥氏体不锈钢脆断机理的研究

本文先对304L不锈钢进行■■充氧然后对充氢试样进行室温下拉伸,并用扫描电镜对拉伸断口进行形貌观察,同时对经不同拉伸变形后的充氧气样表面上的滑移线进行金相观察,此外还用X射线衍射法定量测定了钢中氢致马氏体的数量及γ基相的点阵常数变化情况。试验结果表明,阴极充氢可使304L不锈钢产生脆性断裂,其原因主要与钢中发生了不可逆的氢致马氏体相变有关。     

S31254超级奥氏体不锈钢高温氧化行为及涂层防护研究

目的 通过研究高温氧化特征,定量分析抗氧化涂层对S31254超级奥氏体不锈钢在热处理过程中氧化速率的影响。方法 通过热重分析实验测定S31254超级奥氏体不锈钢恒温氧化增量曲线,调查试样在不同温度下退火过程中的氧化烧损现象,并分析退火试样的纵截面氧化层微观形貌。结果 实验结果显示,当加热温度达到1 300℃后,试样的氧化增量曲线由原先的抛物线规律逐渐向线性规律转变。由于MoO₃易于挥发,造成了试样高温氧化烧损严重。当退火温度为1 220℃时,试样在空气中的平均单面烧损速率约为4.0μm/h;而当使用抗氧化涂层后,平均单面烧损速率降至3.2μm/h,涂层防护效果显著。试样在1220℃下退火时生成的氧化层可分为2层,分别是Cr、Fe氧化物组成的内氧化层和Fe氧化物组成的外氧化层。结论 研究结果证明,抗氧化涂层能够显著降低S31254超级奥氏体不锈钢在1 220～1 280℃下的氧化速率。     

Influence of Nb and N on microstructure and work-hardening properties of medium manganese Austenitic Steel

The form of existance of Nb and N in medium manganese steel and influence of Nb and N on microstuctures and work-hardening properties have been researched The mechanism of work hardening of austenitic Mn steel has been conducted Experimental results show that when trace Nb and N are added into the steel, they can form carbide, nitride of Nb(Nbc, NbN, Nb(N · C)), and become heterogeneous nuclei of r-Fe. When addition contents of Nb and N are from 0.15% to 0.25% and 0.03% to 0.05% respectively, grain size can be 6–7 Grade Through ageing treatment, grained and dispersed secondary phases were obtained Nb and N can decrease the stacking faults energy. Under no-severe impact loading conditions, the structures of Mn 7 is high density dislocation, tangled dislocation, stacking fault and strain-induced martensite. So that the work hardening of Mn 7 is the combined results of dislocation strengthening and the formation of straininduced martensite.     

Origin of Interference Colors on Austenitic Stainless Steel

Data are presented on the coloring conditions, colored layer parameters, and color characteristics of stainless steel 304 samples treated in an electrolytic cell (60 Hz, 100 mV) using a mixture of 5 M sulfuric acid and 2.5 M chromic acid. Reflectance spectra indicate that the samples have high-purity color mainly in the yellow region and that the color is due to interference oscillations in the visible range. In addition, reflectance data in conjunction with composition-depth profiles obtained using glow discharge spectrometry indicate that the coloration of the samples is due not only to reflectance oscillations but also to the subtraction effect. The reduced Fe content and significant oxygen content in the near-surface region attest to the formation of a mixed oxide layer. Atomic-force microscopy examination indicates that the sample surface has an island structure.     

新型奥氏体耐热钢钝化膜的XPS谱研究

为了比较新型耐热钢CHDG-A钝化处理前后的耐腐蚀性能,以及研究钝化膜的组成,采用6％FeCl3溶液浸泡法研究了3种不同表面粗糙度的CHDG-A合金试样的抗点蚀能力,并用X射线光电子能谱(XPS)研究了经硝酸钝化后合金表面钝化膜的主要成分.结果表明:表面粗糙度越大,合金的抗点蚀性能越差,而经过硝酸钝化后耐蚀性能大幅提高;钝化膜表面的主要成分是CrO3、Cr2O3、Fe2O3等氧化物,钝化膜内部主要为Cr2O3 Fe3O4、Cr单质、Fe单质、Ni单质等,Cr、Ni单质的存在有利于提高钝化膜的稳定性.     

Deformation Behavior of Fe-Mn-Cr-N Austenitic Steel

The deformation-induced microstructures and fracture appearances of Fe-Mn-Cr-N austenitic steel have been studied by using metallography, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. ϵ-Martensite and slip bands are the deformation-induced products on the {111}_γ planes and appear as thin straight laths with a 60–80° alignment difference between them. ϵ-Martensite and slip bands were found to be kinked at face-centered cubic twin boundaries with a kink angle of 35–40°. The slip bands in the tensile deformation zone appear as a set of equilateral triangles. Slip-band traces with an intersecting angle of 60° between the bands are also observed on the transgranular facets of both impact and tensile fractures.