时效时间对SLM 18Ni300马氏体时效钢组织性能的影响

对激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)成形马氏体时效钢进行固溶及500℃时效不同时间的热处理,分析时效时间对其组织性能的影响.结果表明:SLM 18Ni300钢经固溶+时效处理后,其组织为马氏体、逆转变奥氏体和Ni3(Mo,Ti)析出相,随时效时间增加,析出相数量逐渐增加并聚集长大,同...     

时效温度对SLM 18Ni300马氏体时效钢显微组织和力学性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备了18Ni300马氏体时效钢,结合拉伸试验、硬度测试和显微组织表征等手段,研究了时效温度(390, 490, 590℃)对SLM 18Ni300马氏体时效钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,SLM成形试样主要由Fe-Ni马氏体基体和胞状亚结构组成,经时效处理后,试样微观组织发生显著变化。随着时效温度的升高,胞状亚结构逐渐分解,马氏体逆转变成为奥氏体,Σ3晶界占比下降。同时,Ni₃X(X=Ti, Al, Mo)纳米相弥散析出,并在590℃时粗化。随着时效温度的升高,SLM 18Ni300马氏体时效钢的强度和硬度均先增加后下降,伸长率先降低后增加。其中,490℃时效的SLM马氏体时效钢兼具超高强度和较好塑性,这与其基体中弥散分布的纳米析出相、适量的奥氏体含量和较低的Σ3晶界占比有关。     

热处理对SLM18Ni300马氏体时效钢组织及腐蚀性能的影响

目的探究热处理对激光选区熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)成形18Ni300马氏体时效钢组织和耐腐蚀性能的影响。方法利用激光选区熔化技术成形18Ni300马氏体时效钢试样,分别对成形试样进行时效处理和固溶+时效处理。通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和电化学工作站,分别测试分析了不同热处理SLM 18Ni300马氏体时效钢的微观组织、显微硬度和耐蚀性。结果热处理后,试样微观组织发生显著变化,时效试样组织细化,得到板条马氏体组织;固溶+时效试样激光熔池消失,组织为均匀致密的板条马氏体,且均有细小析出物弥散分布于晶界和板条间。时效处理和固溶+时效处理显著提高了SLM18Ni300马氏体时效钢硬度,SLM试样硬度为376.6HV1,时效试样和固溶+时效试样硬度分别为651.5HV1和641.8HV1。0.5 mol/L H2SO4溶液中,SLM试样的Jcorr最小,为1.375×10?3 A/cm2,耐腐蚀性最好,各试样耐蚀性优劣有SLM试样固溶+时效试样时效试样。3.5%NaCl溶液中,SLM试样的极化曲线有明显的钝化平台,且Jcorr最小,为3.630×10?6A/cm2,耐腐蚀性最好,各试样耐蚀性优劣有SLM试样时效试样固溶+时效试样。结论时效处理和固溶+时效处理后,SLM 18Ni300马氏体时效钢得到板条马氏体组织,硬度显著提高,但在H2SO4溶液和Na Cl溶液中的耐腐蚀性能有所下降。     

激光增材制造成型马氏体时效钢研究进展

本文较全面地综述了国内外激光增材制造成型马氏体时效钢(MS)的研究和应用现状。分析了选区激光熔化(SLM)制备MS特有的优势,并从SLM成型MS参数与性能优化、成型各向异性、时效强化机理、梯度材料和模具应用5个方面进行了系统介绍。研究表明,SLM成型MS的工艺窗口较宽,易获得成型致密度>99%的试样;经过激光和热处理工艺参数优化后,其力学性能可达标准锻件水平。MS时效强化遵循Orowan位错绕过机制,成型方向对MS力学性能影响较小。此外,SLM能够制备高结合强度MS基梯度材料(MS-Cu和MS-H13等)零件,为制备梯度材料功能件开辟了新途径。最后,介绍了SLM成型MS面向随形冷却模具的应用,并提出了今后的研究展望。     

T250马氏体时效钢旋压时效后的组织和力学性能

通过金相、透射电镜及力学性能测试,研究了时效温度和保温时间对T250马氏体时效钢旋压后组织和性能的影响。对不同加热温度和保温时间下时效处理的组织、性能研究表明,T250马氏体时效钢旋压后固溶并在510℃×3 h时效可以获得强度和塑性较高的力学性能,其抗拉强度及伸长率均可满足技术要求。     

T250无钴马氏体时效钢薄壁件焊接工艺试验

为了确保T250无钴马氏体时效钢薄壁筒形压力容器的焊接质量和可靠性,制备薄壁片状、筒形焊接试件及角焊缝焊接试件进行了钨极氩弧焊焊接工艺试验。试验结果表明,T250钢具有良好的焊接性,薄壁件钨极氩弧焊不易出现冷裂纹,焊前不需预热,焊后不需进行消除应力的热处理;焊接时,应严格控制焊接电流,防止出现焊接缺陷;焊接后,焊接接头的强度不高,需要通过时效或固溶+时效处理才能达到超高强度钢的强度,其时效工序不可忽视。     

18Ni马氏体时效钢时效机理的研究

采用小角Ｘ射线散射、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱、透射电镜等方法研究了１８Ｎｉ马氏体时效钢的时效过程。结果表明，１８Ｎｉ合金在固溶处理后５００℃等温时效过程中，首先发生调幅分解，然后在调幅组织的Ｎｉ－Ｍｏ－Ｔｉ富集区以原位形核方式析出含Ｆｅ的Ｎｉ３（Ｍｏ、Ｔｉ）型金属间化合物，随时效时间延长，Ｎｉ３Ｍｏ和Ｎｉ３Ｔｉ粒子聚集长大并部分溶解，同时析出球形Ｆｅ２Ｍｏ金属间化合物，并形成逆转变奥氏体。     

钴含量对马氏体时效钢时效组织的影响研究

马氏体时效钢以其超高的强度及优良的综合力学性能广泛应用于宇航结构钢、火箭发动机外壳等航空航天领域。该材料可以通过在中等温度下进行时效处理析出纳米级的析出相来实现组织强化,具有超高强度、高延展性和高韧性。不同钴含量对马氏体时效钢的时效组织具有较大影响,但目前钴元素在材料时效组织的作用机制目前仍存在争议,相关方面研究较少。本文设计并制备了成分为6%～12%(质量分数)钴含量的马氏体时效钢,并对其时效组织进行测试和表征。实验结果表明,随着钴含量的升高,时效组织的马氏体板条宽度减小,位错密度升高,材料内部的纳米析出相由富Mo相逐渐转变为Ni₃Ti相。     

SLM成形Cu6AlNiSnInCe仿金合金的工艺优化及其组织与性能

采用激光选区熔化(SLM)工艺成形Cu6Al Ni Sn In Ce仿金合金,研究不同SLM工艺参数组合对试样成形质量及其组织和性能的影响。结果表明,根据SLM成形试样的形貌特征可将激光功率和扫描速度的影响直观地划分为六个区域,分别是过熔区、完全熔化区、球化区、部分熔化区、严重球化区和未成形区。在完全熔化区时,激光能量密度达到156J/mm³,仿金粉末在该参数区域完全熔化且熔池保持稳定的状态,试样密度较高、表面质量较好,表面粗糙度为9.2μm;SLM试样由基体α-Cu(Al Ni)相和弥散分布在基体中的析出δ-Cu41Sn11相组成;SLM试样的抗变形能力、显微硬度和耐腐蚀性能均优于铸造试样。     

Hydrogen embrittlement of a Ti-strengthened 250 grade maraging steel

Constant extension-rate tensile tests are performed to investigate the effects of strain rate and environmental hydrogen concentration on the tensile properties of various aged T-250 specimens. The 426 °C (800 °F) underaged specimens are very sensitive to strain rate; the 482 °C (900 °F) peak-aged specimens exhibit a reduced ductility under low strain rates; and the 593 °C (1100 °F) overaged specimens are insensitive to strain rate when tested in air. The excellent resistance to embrittlement of the overaged specimens in gaseous hydrogen could be associated with the extensive formation of reverted austenite and the incoherent Ni₃Ti precipitates. The tensile-fractured surfaces of such specimens reveal a ductile dimple fracture. However, the peak-aged specimens are susceptible to gaseous hydrogen embrittlement, and the embrittled region shows a primary fracture mode of quasi-cleavage. The least resistant to hydrogen embrittlement of the underaged specimens is characterized by a more brittle fracture appearance, that is, intergranular fracture, under a low strain rate or in the gaseous hydrogen environment.     

固溶时效对SLM成形316L不锈钢块体件显微组织及硬度的影响

采用选区激光熔化技术(Selective laser melting, SLM)成功制备了316L不锈钢块体件,借助光镜(OM)和扫描电镜(SEM)及维氏硬度计研究了不同时效工艺(时效温度分别为650 ℃和850 ℃)对SLM成形316L不锈钢块体件显微组织以及显微硬度的影响。结果表明,SLM成形316L不锈钢块体件显微组织主要由细小柱状晶和蜂窝状晶粒组成。“层-层”和“道-道”熔池边界清晰可见,经固溶时效后边界基本消失,但晶界清晰可见,再结晶晶粒呈合并生长方式长大。650 ℃时效时,试样中少量M₂₃C₆分布于晶界,显微硬度相对较高;随着时效温度的升高,850 ℃时效后试样的晶粒进一步长大,沿晶界形成了大量不连续M₂₃C₆。     

Effect of aging treatment on the mechanical properties of C-250 maraging steel by flow forming

The technique of forward flow forming has been used to produce a long, thin walled tube made of C-250 maraging steel. The forward flow forming can save raw material, increase strength, and reduce the production process time. Because the work hardening effect on solution-treated C-250 using flow forming is minimal, the flow-formed tube requires an additional heat treatment to obtain higher hardness and strength. With the direct aging treatment, low elongation values are obtained, making this treatment unsuitable for the engineering design. It was found that the 540 °C/6 h/AC over-aging treatment results in better strength and elongation values. The strengthening phase of the flow-formed C-250 maraging steel was found to be the intermetallic compound of Fe₃Mo.     

18Ni系马氏体时效钢焊条的研制

研制了一种18Ni系马氏体时效钢焊条,主要用于现场补焊,通过反复调整焊芯和药皮成分,确定了合适的焊芯合金成分和焊条药皮组成.采用该配方试制的焊条进行了一系列焊接试验及力学性能试验,并使用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）分析了微观组织及断口形貌.结果表明,该焊条具有良好的操作工艺性,飞溅小,脱渣性良好,在经时效热处理后,熔敷金属力学性能优良,磷硫杂质元素及扩散氢含量低,与母材有着良好的强韧性匹配.     

晶粒细化对Fe-Ni-Mo-Cr系马氏体时效钢组织和性能的影响

采用显微组织观察和力学性能测试,研究了晶粒细化处理对Fe-Ni-Mo-Cr系马氏体时效钢组织和性能的影响.结果表明,等温循环相变可使晶粒平均尺寸达到8～10 μm;同时使合金的马氏体板条碎化,亚结构和析出相形核位置增多,逆转变奥氏体长大速度加快.循环细化后的时效合金中调幅组织更为明显,棒状的Ni3Mo、Ni3Ti及逆转变奥氏体的弥散度也比未经过循环细化处理的要大,合金的强度和塑性明显改善.