铁基合金激光熔覆组织及高温时效转变的TEM研究

利用ＡＴＥＭ研究了铁基金元合金Ｆｅ－Ｃｒ－Ｗ－Ｎｉ－Ｃ激光熔覆层的微观组织,亚稳相结构特征以及高温时效时的亚相变转机制。结果表明组织为亚共晶组织,即γ＋（γ＋ＭＣ）,γ－奥氏体为具有较高合金度的过饱和亚稳相,Ｍ７Ｃ３（Ｍ为Ｃｒ,Ｆｅ,Ｗ）为六方结构的Ｃｒ基亚稳合金碳化物。     

激光熔覆Fe—Cr—W—Ni—C合金的微观组织及其演化

用ＳＥＭ,ＡＴＥＭ及化学分析、显微硬度测定等手段,对激光熔覆Ｆｅ－Ｃｒ－Ｗ－Ｎｉ－Ｃ（其质量比为１０：５：１：１：１）合金的微观组织进行了研究。结果表明,该合金经激光熔覆后可得到亚共晶和过共晶两类熔覆组织为γ＋（γ＋Ｍ７Ｃ３）及Ｍ７Ｃ３＋（γ＋Ｍ７Ｃ３）,存在领先相的竞争与选择,γ为亚稳奥氏体,具有较高的合金元素过饱和含量;Ｍ７Ｃ３（Ｍ＝Ｃｒ,Ｆｅ,Ｗ等）为Ｃｒ基合金碳化物。存在层片状、蜂窝状、网     

W, Co, Ni对时效合金强度和韧性的影响

研究了Ｗ,Ｃｏ,Ｎｉ对时效合金强度和韧性的影响。结果表明：高Ｃｏ的ＦｅＷＣｏ合金有强的时效硬化能力,但其韧性较低。以Ｎｉ取代部分Ｃｏ之后,合金的韧性得到大的提高。ＦｅＷＣｏ合金的Ｃｏ量约２３％,Ｗ,Ｍｏ总量超过１８％时,硬度增加甚少,韧性损害较大,而ＦｅＷＣｏＮｉ的Ｃｏ当量达２３％,Ｗ,Ｍｏ总量达２４％时获得最佳的强度和韧性的配合。萃取化合物的Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析表明,时效合金的主要金属间化合物是Ｆｅ３Ｗ２型,还有Ｆｅ７Ｗ６和Ｆｅ２Ｗ型化合物。淬火态、退火态萃取物的化学分析表明,时效合金中,Ｗ,Ｍｏ主要存在于化合物中,而Ｃｏ,Ｎｉ主要存在于固溶体中。时效硬化主要通过Ｗ,Ｍｏ金属间化合物的析出引起。而Ｃｏ,Ｎｉ主要通过影响析出相的数量、析出物形态及分布状态来影响时效硬化。     

铬硼钨钒系铁基PTA堆焊合金的抗高温磨损机理研究

通过对察铬硼钨钒系铁基堆焊合金在室温和高温时的金相组织,碳化物形态,组成及分布情况,证明了堆焊层中加入 铬,硼,钒、钨等元素,能够形成（ＣｒＦｅ）７Ｃ３、ＶＣ、ＷＣ等硬质相,提出了堆焊层的常温及高温抗磨能力。但堆焊层中的碳化物（ＣｒＦｅ）７Ｃ３会随着温度的升高,有部分溶解,同时基体中析出Ｃｒ２３Ｃ６和其它碳物共同提高堆焊层的高温耐磨性。这正是该合金高温抗磨比较高的主要原因。     

中铬强韧抗磨铸铁的研究

改变了中铬铸铁的结晶过程，改善和细化了显微组织。其基体为马氏体，主要碳化物为（ＣｒＦｅ）７Ｃ３和Ｃｒ７Ｃ３，还有Ｆｅ７Ｃ３、Ｃｒ２３Ｃ６、ＭｏＣ等碳化物和ＦｅＭｏＭｎ、Ｆｅ３ＭＯ２等合金化合物，消除了渗碳体（ＦｅＣｒ）３Ｃ。其硬度ＨＲＣ≥５６，与高铬铸铁相当，得到了耐磨性和韧性较高的中铬铸铁、因而中铬铸铁磨球的破碎率低，球磨机的生产率较高。所以复合变质处理并热处理后的中铬强韧铸铁是一种低成本的优质的抗磨铸铁。     

亚稳奥氏体型Fe—Cr—Mn（W,V）合金的组织稳定性研究

通过对形变奥氏体组织进行长期时效观察合金相演化过程，研究了低放射性亚稳奥氏体Ｆｅ－Ｃｒ－ｎ（Ｗ，Ｖ）合金的组织稳定性。实验表明：合金在高于４００℃时，相平衡处在γ＋α＋α三相区，低于４００℃可以保证亚稳奥氏体的稳定性。亚稳奥氏体可以发生γ→α→α转变也可以发生γ→γ（ｆ）→＇（ｆ）→α转变，ε马氏体不是γ→α转变的唯一中间过渡相。形变诱发ε马氏体形成过程中伴随奥氏体晶粒碎化，可产生细晶强化作用，这     

碳铬共渗奥氏体不锈钢的组织结构

采用透射电镜和Ｘ射线衍射技术研究了奥氏体不锈钢碳铬共渗层的组织结构。结果表明：在碳铬共渗过程中，先在渗层中形成Ｃｒ＿（２３）Ｃ＿６型碳化物，它与母相奥氏体（Ａ）之间具有的取向关系。进一步提高表面碳含量可生成Ｃｒ＿７Ｃ＿３型碳化物。表面碳含量越高，所生成的Ｃｒ＿７Ｃ＿３碳化物越多，而Ｃｒ＿（２３）Ｃ＿６型碳化物则减少。碳铬共渗层由表及里的最终组织为：Ａ＋Ｃｒ＿７Ｃ＿３→Ａ＋Ｃｒ＿７Ｃ＿３＋Ｃｒ＿（２３）Ｃ＿６→Ａ＋Ｃｒ＿（２３）Ｃ＿６     

激光熔覆Ni—Cr—B—Si—C合金的组织及其摩擦磨损特性

运用ＳＥＭ,ＴＥＭ及ＸＲＤ研究了优化工艺条件下获得的激光熔覆Ｆ１０２ＮｉＣｒＢＳｉＣ合金粉末涂层的微观组织。结果表明,涂层区组织为初生铬硼化合物＋Ｎｉ基胞枝状固溶体＋Ｎｉ枝晶间析出的碳化物、硼化物和Ｎｉ＋Ｎｉ３Ｂ或Ｎｉ＋Ｍ２３Ｃ６;结合区组织为以Ｎｉ＋Ｎｉ３Ｂ为主及碳化物和碳硼化物构成的伪多元共晶胞状晶。摩擦磨损试验表明,激光涂层的摩擦系数（０．２１～０．３）比钢基底（０．６５～０．８）低得多,磨损速率约低一个数量级。     

MICROSTRUCTURES AND PROPERTIES OF DZ40M Co-BASE SUPERALLOY AFTER LONG-TERM AGEING AT 950℃

研究了新近开发的一种定向凝固钴基高温合金ＤＺ４０Ｍ９５０℃长期时效后的组织与性能。结果表明,合金时效后室温强度提高,塑性降低,９８０℃,８３ＭＰａ持久性能提高,而８１６℃,２１５ＭＰａ持久性能下降,在时效过程中,初生碳化物Ｍ７Ｃ３和ＭＣ缓慢分解,细小的Ｍ２３Ｃ６在基体中大量析出,Ｍ６Ｃ在一些Ｍ７Ｃ３表面生成。分析认为,合金性能变化主要归因于Ｍ２３Ｃ６沉淀析出,初生碳化物Ｍ７Ｃ３和ＭＣ分解,释放出碳     

Fe-C-Cr-Mn系亚稳奥氏体基耐磨铸造合金的开发

亚稳奥氏体基加Ｍ７Ｃ３型共昌碳化物双相结构白口铁基铸造合金具有良好的耐磨性和较高的冲击韧性。利用该理论开发了Ｆｅ－Ｃ－Ｃｒ－Ｍｎ系新型亚稳奥氏体基耐磨合金。通过滑动磨损试验发现，它们的耐磨性优于传统耐磨材料Ｃｒ２５这种新材料的使用对节省能源有重要意义。     

铸铝ZL109激光合金化层的组织和性能研究

采用１０ｋＷ连续横流ＣＯ２激光器在铸造铝硅合金基底上成功地制备了表面合金化（ＬＳＡ）改性层。通过ＳＥＭ、ＴＥＭ分析、显微硬度测试及耐磨性对比试验,研究了ＬＳＡ改性涂层的显微组织结构、相组成和改性效果。结果表明：合金化涂层由γＮｉ（Ｃｒ,Ｆｅ）基体相、Ｎｉ３Ａｌ相、Ｔ（Ａｌ,Ｆｅ,Ｓｉ）相、Ｃｒ／Ｂ相、Ｃｒ２３Ｃ６相等组成,改性层的平均显微硬度为３１０～３６０ＨＶ０．０１,是基底材料的３倍以上。在不同的测试负荷下,ＬＳＡ改性层的耐磨性均比基底材料有很大的提高,相对耐磨性达１０～１２倍。另外,结合表面磨损形貌分析了ＬＳＡ改性层的磨损机理     

热处理对激光熔覆Ni合金层的组织及冲蚀磨损性能的影响

借助于扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、能谱仪和显微硬度计研究了２Ｃｒ１３不锈钢激光熔覆Ｎｉ基合金及后续热处理前后的组织结构、显微硬度和耐冲蚀磨损性能。结果表明,Ｎｉ基合金激光熔覆层的显微硬度高达５００～７００ＨＶ,而后继热处理又进一步使熔覆层硬度提高到８５０～１１２０ＨＶ。在含有Ｈ２ＳＯ４和ＮａＣｌ的砂浆水溶液中冲击速度７ｍ·ｓ－１、冲击角４５°的条件下激光熔覆Ｎｉ基合金并经处理后可使冲蚀磨损率下降约９０％。热处理使熔覆层的硬度和韧度增加。组织细化以及γＮｉ基体中沉淀析出Ｆｅ４．５Ｎｉ１８．５Ｂ６化合物被认为是覆层强化和冲蚀磨损性能改善的主要原因     

多元陶瓷复合相显微组织对耐磨性能的影响

采用等离子熔覆技术制备了四种不同铬含量的Fe-Cr-B-C堆焊合金.借助OM,SEM和XRD等分析手段对合金组织和陶瓷相形貌进行分析.结果表明,熔覆层的微观组织由初生奥氏体＋共晶组织组成,合金陶瓷相由BC4＋Cr2B＋M7C3＋M23C6＋M23（C,B）6组成,硼化物呈层片状、菊花状等形态分布,陶瓷相数量随Cr元素含量的增大而增多.研究了Cr元素含量对熔覆层耐磨粒磨损性能的影响规律,熔覆层的耐磨性随着Cr元素含量的增加而提高,当Cr元素含量达到15.9%时,大量硼化物等陶瓷相弥散分布在基体中,构成良好的耐磨骨架;初生奥氏体组织均匀分布提高硬质相与基体界面的结合强度,因此其熔覆层具有最佳的耐磨性.     

稀土变质处理及合金化对高锰钢组织结构的影响

对高锰钢进行稀土变质处理 ,并加入 5%Cr ,有效改变了析出碳化物的形态 ,获得了以M2 3C6为主 ,弥散分布的颗粒状碳化物。通过组织、结构及微区成分分析 ,对高锰钢合金化及变质处理的作用进行了探讨     

形变时效温度对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金形状记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效温度对Fe-13Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金形状记忆效应和微观组织的影响.结果表明,直接时效后Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金在奥氏体晶界和晶内只有少量Cr23C6第二相弥散析出,而形变后再时效有大量的Cr23C6在奥氏体晶内沿某些特定的方向析出,显著强化基体的同时提高了ε马氏体的可逆逆转变性.形变时效温度影响第二相的析出数量和方向性,从而影响合金的形状记忆效应,存在一个最佳的时效温度.当形变后在1073 K时效300 min时,不仅第二相数量多且在晶内析出的方向性好,合金的形状记忆效应达到89%.     

硼化物强化铁基堆焊合金显微组织与耐磨性

为了提高在严峻工况条件下工作的机械零件的耐磨性,采用等离子弧堆焊技术,制备硼化物强化铁基堆焊合金。借助OM,SEM和XRD等分析手段对合金组织和硼化物相形貌进行分析,并与未加入硼的Fe-Cr-C的堆焊合金进行对比。结果表明:堆焊合金中加入w(B)4.5%可改变基体的组织组成及硼化物的数量和分布形态,从而改善耐磨性。硼化物由大量菊花状M23(C,B)6和少量块状M7(C,B)3相组成,BC4与Cr2B的数量较少。耐磨粒磨损试验结果表明:堆焊合金的耐磨性随着硼含量的增加而先增大后下降,加入w(B)4.5%的堆焊层中形成的大量高硬度硼化物分布在具有较高强韧性的马氏体和奥氏体基体上,使其具有最佳的耐磨性,其磨损量仅为未加入硼时的1/6。     

贝氏体转变过程的阶段性及类调幅分解

含有阻碍碳化物析出的合金元素的钢，贝氏体转变过程可以分为二个阶段：准贝氏体阶段和典型贝氏体阶段，准贝氏体阶段组织为贝氏体铁素体和残余奥氏体，典型贝氏体阶段组织为贝氏体铁素体和碳化物。用透射电子显微镜分析表明间隙型65Si2MnMo合金及置换型Ni28Mn合金贝氏体转变过程存在间隙原子(C)和置换原子(Ni)的类调幅分解现象。典型贝氏体转变过程中碳化物的析出源来自过饱和的贝氏体铁素体及残余奥氏体。     

热处理对新型含硼低碳高锰合金组织影响的热力学分析

研究了一种新型含硼低碳高锰合金并讨论了热处理对其组织的影响。研究表明,合金铸态组织由铁素体基体（少量残留奥氏体）、M2B硼化物、M23（C,B）6以及Ti（C,N）相组成,且硼化物呈断续网状分布;高温淬火后基体并没有发生马氏体相变,基体中残留奥氏体的含量增加,硼化物因部分溶解体积分数减少,且硼化物的分布更加弥散。从热力学角度分析了热处理对合金组织的影响。     

25-12型奥氏体耐热铸钢长期服役过程中碳化物的演变现象

N，Nb和RE微合金化的25－12型奥氏体耐热铸钢长期使用后，奥氏体中析出的二次碳化物数量明显增加，晶界附近无析出区现象逐渐消失；部分M23C6已转变为M6C，M6C总是与奥氏体基体以及二次碳化物M23C6保持[114]M6C//[110]A//[110]M23C6孪晶取向关系，探讨了合金元素及服役条件对碳化物演变的影响。     

用场离子显微镜和原子探针研究23NiCo钢中M2C的回火析出机制

研究了新型高合金超高强度钢 (2 3NiCo)中M2 C的回火析出机制。结果表明M2 C以非均匀形核方式析出 ,有两种形核机制 ,一种是自基体位错上直接析出 ,即单独形核 ;另一种是在渗碳体上形核 ,即原位形核。以单独形核机制析出的M2 C与基体高度共格 ;以原位形核机制析出的M2 C与基体非共格。