α-铁素体晶粒长大过程中的晶界迁移

本文叙述用真空热侵蚀方法研究α-铁再结晶后,晶粒长大晶界迁移的一些结果.观察到晶粒长大与晶粒内部的亚结构有着密切关系,一般是无精细亚结构的晶粒向有精细亚结构的晶粒长大,晶界迁移的速度也较快.通过仔细分析晶界迁移后遗留下来的槽沟,认为α-铁晶粒长大晶界迁移符合以下一些见解:1.晶界迁移的动力来源为晶粒界面间自由能.2.晶粒消失的过程与在半抽真空的容器中,肥皂泡消失的过程基本上相似.3.Burke所提出的旧晶粒界消失与新晶粒界形成的模型.4.晶粒长大是一个不连续的过程.     

CLAM钢加热过程的晶粒长大行为

研究了中国低活化马氏体(CLAM)钢在1223~1313 K范围内不同加热温度和保温时间下的晶粒长大行为。采用Sellers晶粒长大模型对实验数据进行拟合,并分析和验证了模型的准确性。结果表明:在1223~1253 K保温时,晶粒表现为正常长长;在1283 K保温30 min后,晶粒开始出现异常长大现象,这与钢中的MX相高温稳定性有关;当加热温度为1313 K,晶粒长大迅速。晶粒模型的计算结果与实验结果在较低温度(1223~1253 K)的吻合度很好,在较高温度(1283~1313 K)由于MX相的影响则有较大的偏差。     

17Cr2Ni2MoVNb齿轮钢中NbC析出相对晶粒长大的影响

通过析出相粗化模型、Zener晶粒长大模型和试验验证,分析NbC析出相对17Cr2Ni2MoVNb钢在高温下晶粒尺寸的钉扎影响。模型与试验结果表明,NbC的粗化与回溶会降低对晶粒长大的钉扎作用。当等温温度低于1000℃时,NbC析出相对奥氏体晶粒的长大可以起到有效抑制,随着等温温度的升高,NbC析出相对奥氏体长大的抑制作用越来越弱。     

42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化规律

对42CrMo钢在不同加热温度(850~1150℃)和保温时间(0~1200 s)下的奥氏体晶粒长大规律进行了研究。采用金相定量法对加热后材料的奥氏体晶粒度进行测量,建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型。结果表明:奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高呈指数关系长大,随保温时间的延长呈近似抛物线形式长大;利用基于唯象理论的Sellars模型,通过非线性回归方法建立42CrMo钢加热时奥氏体晶粒长大演化模型;将该模型导入有限元软件中预报42Cr Mo钢加热时奥氏体晶粒变化,预报结果与实验结果吻合,验证了该模型的正确性。     

TiC弥散强化17-4PH钢的显微组织和性能

采用熔铸过程中的原位反应合成工艺方法,制备了TiC弥散强化17-4PH。实验结果表明,弥散强化钢中的TiC呈球状形貌,且分布均匀,没有出现团聚现象;颗粒尺寸为3-5μm。在17-4PH不锈钢基中引入TiC颗粒后,看不到明显的马氏体,而且在奥氏体晶界上发现有δ铁素体条存在。在油润滑条件下,弥散强化钢的耐磨损性能比基体合金高3倍。     

12%Cr铁素体不锈钢粗晶区组织转变和晶粒长大及析出相分析

用Gleeble3800热力模拟试验机模拟了12%Cr不锈钢焊接热循环加热过程,利用光学显微镜、场发射扫描电镜及透射电子显微镜研究了其组织转变、晶粒长大规律及析出相.结果表明,加热到900℃以上组织大部分转变为奥氏体,冷却到室温转变为马氏体,1250℃以上奥氏体全部转变为δ铁素体;1 250℃以下晶粒长大缓慢,1 250℃以上,晶粒随峰值温度的提高和保温时间的延长急剧长大.第二相组织的存在有效地抑制了晶粒长大;母材基体中存在大量细小弥散的铌钛复合碳化物.加热到1 350℃以上,这些碳化物迅速溶解到基体中,不能钉扎晶界和抑制晶粒长大.     

CLAM钢加热过程的晶粒长大行为北大核心CSCD

研究了中国低活化马氏体（CLAM）钢在1223~1313 K范围内不同加热温度和保温时间下的晶粒长大行为。采用Sellers晶粒长大模型对实验数据进行拟合,并分析和验证了模型的准确性。结果表明：在1223~1253 K保温时,晶粒表现为正常长长;在1283 K保温30 min后,晶粒开始出现异常长大现象,这与钢中的MX相高温稳定性有关;当加热温度为1313 K,晶粒长大迅速。晶粒模型的计算结果与实验结果在较低温度（1223~1253 K）的吻合度很好,在较高温度（1283~1313 K）由于MX相的影响则有较大的偏差。     

超细晶粒钢HAZ晶粒长大的规律

研究了低碳钢、普通市售Ｘ６５钢和高洁净度Ｘ６５钢三种超细晶粒钢焊接ＨＡＺ的晶粒长大倾向。试验结果表明,这些超细晶粒钢都具有严重的晶粒长大倾向;低碳超细晶粒钢比Ｘ６５超细晶粒钢有更为严重的晶粒长大,这是因为前者不含有能阻碍晶粒长大的稳定碳、氮化物形成元素Ｎｂ和Ｔｉ,而后者中含有这些元素;高洁净度Ｘ６５超细晶粒钢的ＨＡＺ晶粒长大倾向小于普通市售Ｘ６５超细晶粒钢。这是因为钢中杂质元素含量越多,α→γ转变温度越低,即Ａｃ３点越低,在同样的焊接热循环条件下,普通市售Ｘ６５超细晶粒钢中的γ晶粒在高温停留时间就越长,晶粒长大的程度也就越大。     

热处理工艺对17-4PH钢滞后性能的影响

采用电阻应变计传感器设计原理,研究热处理工艺对17-4PH钢滞后特性影响,通过透射电镜、内耗测试等技术分析了热处理影响17-4PH钢滞后的原因,并探讨了滞后形成机理.结果表明,随应变增加,17-4PH钢模量亏损、内耗和滞后变大;提高强度和时效前的深冷处理能降低17-4PH钢滞后;滞弹性和微区形变引起17-4PH钢滞后.     

加热工艺参数对12%Cr钢晶粒长大行为的影响

研究了不同加热工艺参数下(加热温度1050～1300℃,保温时间0.25～24 h) 12%Cr超超临界转子钢的奥氏体晶粒长大行为,并通过光学显微镜(OM)观察晶粒尺寸的变化规律,建立晶粒长大数学模型。结果表明:随着加热温度增加,晶粒尺寸逐渐增加,加热温度低于1150℃时,晶粒尺寸增加明显,而温度高于1150℃后,晶粒尺寸逐渐趋于稳定;随着保温时间的增加,晶粒尺寸逐渐增加,保温时间增加到3 h后,晶粒尺寸增加趋势放缓。采用非线性回归方法和Arrhenius晶粒长大模型,建立了该钢的晶粒长大数学模型。     

17-4PH不锈钢热处理工艺

介绍了不同的热处理工艺对17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响,对其沉淀硬化机理进行了总结和探讨。17-4PH不锈钢兼有强度高、耐蚀性好的优点。传统的工艺为固溶+时效处理,普遍采用的固溶温度为1040℃,随着时效温度的提高和时效时间的延长,其强度和硬度升高,塑韧性降低。在传统工艺的基础上,增加调整处理,可以细化马氏体基体组织,提高材料的韧性及耐蚀性。对于17-4PH钢的强化机理,普遍认为与ε-Cu的析出有关,但对于其形貌的分析不尽相同。     

H13钢锻材加热时的奥氏体晶粒长大规律

利用金相试验方法,对H13钢锻材在不同加热温度(1030～1150℃)及保温时间(30～120 min)下的奥氏体晶粒长大规律进行研究。结果表明:温度升高和保温时间延长均可促使H13钢奥氏体晶粒的不断长大,温度升高对晶粒长大的促进作用更显著。H13钢的奥氏体晶粒粗化温度在1100～1120℃之间,优选固溶温度为1100℃。在Sellars模型的基础上,对试验数据进行回归分析,建立了H13钢锻材加热时奥氏体晶粒长大模型:D~(5. 369)=D_0~(5. 369)+5. 6154×10~(97)exp[- 2431 085. 76/RT]t,该模型计算值与测量值吻合度较高。     

时效温度对17-4PH沉淀硬化不锈钢析出行为和硬化效果的影响

研究了17-4PH沉淀硬化不锈钢在(480~630)℃×4 h时效处理中的析出行为和硬化效果。结果表明,ε-Cu相析出使17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢硬化,硬化效果与Cu的析出和位错密度的变化密切相关。时效温度和基体组织对Cu析出行为有很大影响。时效温度越高,ε-Cu相颗粒的尺寸越大,形态由颗粒状最终变为短棒状。在位错密度低的区域,ε-Cu相颗粒的长大倾向要比位错密度高的区域大。     

钛镍形状记忆合金加热过程中的晶粒长大行为

通过真空感应炉制备了Ti-50.9Ni(at%)形状记忆合金铸锭,经锻造、轧制及热拉拔至φ2.0 mm丝材。830℃退火后,对其进行42.4%变形量的冷拉拔,然后对冷拉拔后的钛镍合金丝材进行650~950℃加热并保温15~120 min。借助金相显微镜研究了加热温度和时间对Ti-50.9Ni形状记忆合金晶粒尺寸的影响,推导并验证了Ti-50.9Ni形状记忆合金加热过程的晶粒长大模型。结果表明:钛镍合金晶粒尺寸呈抛物线长大,加热温度越高,晶粒长大速率越快。钛镍合金在650~950℃加热时晶粒生长指数n=4.32,晶粒长大激活能Q=195.942 k J/mol,高于晶粒生长指数的理论值。使用建立的晶粒长大模型预测的晶粒尺寸与实测晶粒尺寸吻合良好。     

17-4PH钢安装座线切割加工过程炸裂原因分析

同批17-4PH钢安装座在线切割加工过程中发生多起炸裂,炸裂起始位置基本相同。采用扫描电子显微镜、光学金相显微镜及工艺试验等手段,结合安装座的实际生产工艺流程,对其在线切割加工过程中发生炸裂的原因及性质进行判定和分析。结果表明:安装座在线切割加工过程中发生炸裂应与其内部残余应力较大有关;线切割破坏安装座残余应力的平衡状态,促使其内应力重新分配,致使在线切割割面尖端位置产生大于安装座的材料抗拉强度的附加拉应力,导致裂纹产生,迅速炸裂;安装座内部残余应力较大的原因是热处理产生的残余应力与机械切削加工产生的残余应力相互叠加;通过重新进行固溶处理能够改变或降低安装座原有的峰值残余应力的平衡状态分布,可以避免其在线切割加工过程中产生炸裂的现象。     

20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律与高温渗碳工艺

对20Cr2Ni4A钢高温奥氏体晶粒长大规律进行了研究,获得了其奥氏体晶粒长大动力学模型,并在此基础上进行了高温渗碳工艺试验。结果表明,对于经高温渗碳处理后晶粒粗大的20Cr2Ni4A钢,多次回火可以改善表层有效硬化层区域组织,也会在一定程度上提高心部的综合力学性能,渗碳结束后强制快冷至650℃短时保温可以显著细化奥氏体晶粒,并大幅提高其综合力学性能。     

奥氏体模型钢等温过程中的晶粒长大行为

奥氏体的层错能在较宽的温度范围内与Fe-40Ni合金的层错能相近。含Ni的含量达到40%(质量分数,%)时,Fe-Ni合金的面心立方结构可以保持到室温而不发生相变。运用光学显微镜、透射电子显微镜(TEM)对Fe-40Ni-Ti合金在不同温度等温过程中的晶粒长大行为进行了研究,结果表明:等温150 min,从880℃到1160℃合金晶粒长大缓慢;1220℃左右时,晶粒的长大倾向可以明显观察到;当温度达到1300℃后,等温30 min晶粒迅速长大并粗化。通过透射电镜观察发现,凝固过程中形成的TiN颗粒和应变诱导析出相快速回溶到合金基体中,导致晶界迁移容易进行。利用Fe-40Ni-Ti合金奥氏体模型钢能够模拟高温时奥氏体晶粒的长大行为。     

热处理工艺对17-4PH钢低温冲击性能的影响

研究了经两种不同工艺热处理的17-4PH钢在-60~20 ℃下的冲击性能,并对其冲击断口形貌及显微组织进行分析.结果表明:随着试验温度的降低,17-4PH钢的冲击韧性呈逐渐下降趋势;在相同的冲击试验温度下,在固溶和时效间加入816 ℃×0.5 h中间调整处理的17-4PH钢的冲击性能明显优于直接时效态试样.断口分析结果显示,直接时效态试样为准解理+韧窝混合型脆性断口,而加入中间处理的试样则为典型的韧性微孔聚集型断口形貌.加入中间处理的试样在随后的时效过程中于原始奥氏体晶界和马氏体板条界-亚晶界处产生了较多的逆转变奥氏体,呈弥散、均匀的分布,具有割裂基体、韧化组织的作用,提高了钢的低温韧性.