Super304H钢700℃时效后组织和韧性的变化

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和冲击试验机等研究了Super304H钢在700℃时效过程中的组织和韧性变化。结果表明:Super304H钢在时效过程中析出了M23C6碳化物,其析出量在时效初期快速增加,一定时间后析出量趋于稳定,M23C6主要在晶界上呈链状分布,随时间延长尺寸很快长大;M23C6的沿晶析出引起了Super304H钢的时效脆化,且M23C6析出量越多钢的时效脆化程度越大。     

高温长期运行后F12钢焊接接头的显微组织和冲击韧性

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪和冲击试验机等研究了F12钢焊接接头高温运行16.5万h后的显微组织和冲击韧性。结果表明:高温运行16.5万h后,F12钢焊接接头中的马氏体发生分解,接头中的析出相主要为M23C6型碳化物,其在晶界析出并聚集长大,呈孤立的颗粒状或链状分布;F12钢焊接接头出现显著的时效脆化现象,这与组织中M23C6相的析出、聚集长大有关;母材冲击断口为沿晶断裂,焊缝金属的为解理断裂。     

650℃时效不同时间后Super304H钢的显微组织

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和透射电镜等研究了Super304H钢在650℃时效不同时间后的显微组织。结果表明：500h内时效后Super304H钢的组织均为奥氏体和析出相,析出相主要由Nb（C,N）、富铜相和M23C6组成,而供货态没有M23C6;在时效初期析出相的析出速率相对较快,300h后趋于稳定...     

600℃时效后HR3C钢的显微组织和冲击韧性

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和冲击试验机等,研究了HR3C钢在600℃时效不同时间后的显微组织和室温冲击韧性。结果表明:时效后HR3C钢的显微组织为奥氏体和析出相,析出相主要为Nb(C,N)和M23C6;随着时效时间的延长,析出相数量不断增多,其中M23C6沿晶界析出,并不断聚集、长大成条块状,最终相互连接;时效初期,HR3C钢的冲击吸收能量明显下降,断口形貌以韧窝为主,时效200h后冲击吸收能量的下降趋势减缓,断口中沿晶裂纹数量增多,时效500h后的断口主要为沿晶断裂。     

高温和应力作用下国产S30432钢中Z相的析出行为

利用RD-2型高温持久试验机、高分辨透射电子显微镜和能谱仪研究了国产S30432耐热钢在供货态及不同温度、应力条件下持久断裂后的第二相,尤其是Z相的析出行为及影响因素。结果表明:供货态S30432钢中只存在MX相;在650℃、170 MPa、10 712h持久条件下析出了M23C6碳化物和富铜相;在700℃、150 MPa、937h条件下,不仅析出了M23C6碳化物和富铜相,还出现了Z相及包含MX相和Z相的颗粒;在700℃、150 MPa、1 944h条件下Z相粗化缓慢,在700℃、100 MPa、11 832h条件下Z相粗化明显;高温和应力均会加速Z相的析出。     

TG700A镍基合金在持久过程中的晶界析出相转变及断裂行为

在770℃、不同应力(160,200,260MPa)下对TG700A镍基合金进行持久试验,研究了该合金的显微组织及持久断裂行为。结果表明:试验合金的原始显微组织为等轴奥氏体,晶粒内部析出有均匀分布的细小球状γ′相,晶界处存在颗粒状的富铬M_(23)C_6碳化物;持久断裂后组织中未发现新析出相,晶界附近出现严重粗化的γ′相,晶界上存在γ′相贫化区;试验合金的持久断裂模式以沿晶断裂为主,晶界处的局部塑性变形导致了局部应力集中,促进了蠕变空洞或裂纹的形成,裂纹沿γ相和γ′相界面或γ′相贫化区扩展。     

铜含量对Super304H钢持久性能的影响

研究了铜含量对Super304H钢持久性能的影响，对铜在钢中的作用机理进行了探讨。结果表明，随铜含量的增加，钢的持久强度增加，在质量分数为4%时强度和塑性均达到最高。钢中的主要强化相为富铜相、M23C6、MC、M6C。在时效过程中，固溶于奥氏基体的铜以细小弥散球状富铜相的形式析出，形成富铜强化相。     

晶粒形态对HR3C耐热不锈钢时效脆性的影响

通过热锻+固溶处理制备了具有3种晶粒形态(细小、粗大和伸长)的HR3C钢,研究了其在700℃时效500～2000 h后的显微组织、析出相形貌、硬度和冲击韧性,探讨了晶粒形态对其时效脆性的影响.结果表明:具有粗大晶粒的HR3C钢晶粒尺寸分布均匀,M23 C6碳化物沿晶界连续析出,硬度及冲击韧度低,时效后呈脆性断裂;具有细...     

630℃长时时效对G112钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜、冲击试验机和拉伸试验机等研究了630℃长时时效对G112钢组织和力学性能的影响;并用X射线衍射仪及扫描电镜的背散射电子系统分析了经不同时间时效后G112钢中的析出相及其含量。结果表明:630℃时效态试验钢中存在Laves相、M23C6相和M(C,N)相;随着时效时间的延长,各析出相含量不断增多,其中Laves相的析出速度和析出量都比M23C6相高,平均尺寸比M23C6相小,对强化的作用较大;630℃时效3 000h后G112钢的高温强度下降了约12.0%,室温冲击功下降了约52.2%;G112钢力学性能的变化是马氏体板条回复和析出相强化共同作用的结果。     

高温服役5万h后HR3C钢的显微组织和力学性能

对比研究了供货态和高温服役5万h后HR3C钢的显微组织和力学性能,分析了服役过程中影响力学性能的主要因素。结果表明:与供货态组织相比,服役后HR3C钢的显微组织仍由奥氏体基体+析出相组成,但析出相数量增多、尺寸增大,奥氏体晶界和晶内均主要析出了M23C6碳化物;服役后HR3C钢的抗拉强度变化不大,塑性下降,在弯曲过程中该钢在产生少量塑性变形后发生脆断;服役后HR3C钢的冲击功降低,冲击断口呈现典型的沿晶断裂特征;M23C6碳化物的沿晶析出与长大是HR3C钢塑性和韧性下降的根本原因。     

固溶处理工艺对HR3C奥氏体耐热钢组织和性能的影响

研究了固溶温度、保温时间对固溶态及固溶+时效态HR3C奥氏体耐热钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:试验钢在1 150~1 200℃固溶处理30 min后的晶粒尺寸变化不大,超过1 200℃后晶粒明显长大;保温时间对晶粒尺寸无明显影响;随固溶温度的升高和保温时间的延长,时效后钢中一次析出相的尺寸变小、数量减少;在700℃的时效过程中,M23C6相沿晶界析出,二次析出的Z相弥散分布在晶内,尺寸在100 nm以下,时效时间超过1 000 h后M23C6相明显粗化,Z相的尺寸变化不大,但数量不断增多,在长时时效过程中起到显著的析出强化作用;随初始固溶温度的升高和保温时间的增长,相对应的长时时效态的高温屈服强度明显提高。     

固溶和时效对0Cr21Ni6Mn9N含氮奥氏体不锈钢组织的影响

采用光学显微镜研究了固溶和时效处理对0Cr21Ni6Mn9N含氮奥氏体不锈钢显微组织的影响。结果表明:0Cr21Ni6Mn9N钢冷拔管经1 100℃固溶处理后,晶粒尺寸变大,孪晶数量增多且层厚增加,晶界及晶粒均很清晰,无任何析出物;经固溶及650℃时效处理后,晶粒尺寸与固溶态的相差不大,但晶界上有大量黑色粒状M23C6相析出;经固溶及850℃时效处理后,出现大晶粒吞并小晶粒的现象,晶粒发生了二次长大,且晶界处的M23C6相数量较650℃时效的有所减少。     

20Cr11MoVNbNB钢中碳化物粗化动力学

对淬火700℃回火及随后550～650℃时效0～5000h的20Cr11MoVNbNB钢中沉淀相的研究证明：M23C6和MC型碳化物是该钢的主要沉淀相,前者多沿原板条马氏体边界奥氏体晶界沉淀,后者多沉淀在基体位错处;M23C6和MC均具有体扩散控制的三次方粗化动力学规律,而与其原来析出的部位无明显关系;M23C的粗化速率比MC的大,二者粗化速率均受组成该相的迁移缓慢的合金元素的扩散所控制。上述结果对于用沉淀相来控制或预测耐热钢的性能或使用寿命有重要意义。     

650℃等温时效过程中P92钢沉淀相的转变规律

通过在650℃等温时效,采用物理化学相分析、X射线衍射等方法研究了不同时效时间下P92钢中沉淀相的转变规律。结果表明:未经时效处理的P92钢中沉淀相主要为M23C6和MX相,其中M23C6占绝大多数;随着时效时间的延长,沉淀相总含量不断增加,M23C6含量缓慢增加,Laves相大量析出;时效3 000h后,M23C6、MX和Laves相的含量基本趋于稳定;沉淀相总量的变化主要受Laves相析出量的影响。     

δ相对激光选区熔化成形GH4169合金持久性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备GH4169合金,通过热等静压+时效与热等静压+固溶+时效2种热处理制度控制δ相的析出,研究δ相对合金持久性能的影响。结果表明:2种工艺热处理后,SLM成形GH4169合金组织均为等轴晶,且存在退火孪晶;经热等静压+固溶+时效处理后,合金晶界处析出大量长棒状与连续颗粒状δ相;经热等静压+固溶+时效处理后合金在650℃/690MPa下的持久寿命是热等静压+时效处理后的一半左右,δ相的析出是导致合金持久寿命较低的主要原因;2种工艺处理的SLM成形合金的持久寿命均显著超过锻件的标准要求,且持久断裂方式均为沿晶断裂。     

热处理对2205双相不锈钢焊接接头力学性能的影响

对手工焊接2205双相不锈钢接头进行1 050℃固溶处理,随后在850℃进行不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜观察不同热处理状态下接头各区域组织演变特征及σ相的分布情况,利用硬度仪、拉伸和冲击试验机对焊接接头进行力学性能试验,并借助扫描电镜分析冲击断口形貌与断裂机制。结果表明,焊后1 050℃固溶处理可有效改善2205双相不锈钢焊接接头的组织和性能;在850℃时效处理后,母材区、焊缝区和热影响区均有σ相沿铁素体与奥氏体晶界析出,随着时效时间的延长,σ相向铁素体内部长大,且含量增加,其中焊缝区对σ相的析出行为最为敏感;接头各区域中σ相的析出使母材区和焊缝区的硬度值增加明显,且焊缝区的硬度增长较快;焊接接头的抗拉强度由于脆性σ相的析出有所提高,但塑性和冲击韧度显著下降;冲击断口的断裂机制由固溶态的混合断裂向时效处理后以解理断裂为特征的脆性断裂转变。     

焊后热处理对P91钢和TP347H钢焊接接头综合力学性能的影响

对P91钢和TP347H钢焊接接头在焊态和720,760,800℃和1050℃×2h空冷等焊后热处理工艺下进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度等常规力学性能试验和高温持久强度试验研究。研究结果表明,合适的热处理规范工艺可以提高P91＋TP347H异质焊接接头的拉伸及弯曲性能,对冲击性能及硬度也没有大的影响。经热处理后的焊接接头比未经热处理的试样具有更好的高温持久性能。得出了P91＋TP347H异种钢焊接的最佳工艺方案是采用TIG焊,并进行焊前预热和焊后进行760℃×2h空冷时效处理。     

时效温度对2205双相不锈钢焊接接头显微组织及冲击性能的影响

采用脉冲式直流钨极氩弧焊(GTAW)对2205双相不锈钢进行焊接,然后分别在600,700,800℃进行时效热处理,研究了时效温度对焊接接头显微组织和室温冲击性能的影响。结果表明:时效后,在母材区的铁素体基体边界上以及焊缝金属中的铁素体基体上均析出了σ相,而且焊缝金属中σ相的尺寸比母材区的更大;随着时效温度升高,焊接接头的冲击功降低,接头的脆化程度增大,冲击断口表现为解理断裂;冲击功的降低与焊接接头中析出的σ相有关。     

热时效对多元微合金化310S不锈钢显微组织和冲击性能的影响

复合添加钼、铌、钨和钽等元素对310S不锈钢进行多元微合金化,固溶后分别在不同温度(650,800℃)和不同时间(500,1000,2 000h)进行热时效处理,研究了热时效对试验钢显微组织和冲击性能的影响。结果表明:在650℃时效处理后,试验钢显微组织为奥氏体,第二相除了M_(23)C_6相外还存在Fe_2MoC相和Cr_7C_3相;在800℃时效处理后,试验钢晶内有大量针状第二相析出;试验钢在不同温度时效处理后,随着时效时间的延长,其冲击吸收功均逐渐降低;和650℃时效相比,在800℃时效处理后试验钢的冲击吸收功降幅增大,断裂方式由韧性断裂向脆性沿晶断裂转变。     

800H合金蠕变性能研究

本工作利用蠕变试验机进行金属材料的蠕变实验,对蠕变数据进行分析。利用扫描电镜、EDS、SEM、TEM等方法,对金属蠕变前后组织、二次相的析出、析出相结构、蠕变断口等进行测试与分析。得到材料的蠕变曲线,建立800H合金600℃蠕变时稳态蠕变速率和应力的关系图,并得到合金拟合后的蠕变强度;合金弥散分布Cr的M23C6的,晶界的强化主要是有M23C6粒子与奥氏体晶粒的共格界面提供的;蠕变断口属于脆性断裂,微观断裂方式为沿晶断裂。