固溶处理对冷等静压成形双相不锈钢显微组织和耐腐蚀性能的影响北大核心

将316L和430水雾化不锈钢粉末按照65:35的质量比混合,采用冷等静压-真空烧结工艺制备了双相不锈钢,在1150~1300℃进行固溶处理,每次保温1 h。研究了不同固溶处理温度双相不锈钢显微组织的演变,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究了固溶处理温度对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:随着固溶处理温度增加,铁素体含量逐渐增加,奥氏体含量逐渐减少,晶粒逐渐长大;1300℃时,铁素体与奥氏体两相比例为39.1:60.9,此时双相不锈钢具有较好的耐腐蚀性能。     

固溶处理对冷等静压成形双相不锈钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

将316L和430水雾化不锈钢粉末按照65:35的质量比混合,采用冷等静压-真空烧结工艺制备了双相不锈钢,在1 150?1 300℃进行固溶处理,每次保温lh.研究了不同固溶处理温度双相不锈钢显微组织的演变,利用动电位极化和电化学阻抗谱研究了固溶处理温度对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响.结果表明:随着固溶处理温度增加,铁素...     

两相质量比对粉末冶金双相不锈钢显微组织与力学性能的影响

将316L奥氏体不锈钢粉末与430铁素体不锈钢粉末分别按照80:20、65:35、50:50质量比混合, 采用冷等静压成型方法制备了双相不锈钢, 研究了奥氏体和铁素体起始粉末质量比对双相不锈钢组织结构和力学性能的影响。结果表明: 当奥氏体和铁素体起始粉末质量比为65:35, 烧结温度1350℃, 保温时间60min时, 双相不锈钢综合力学性能较好, 其中, 抗拉强度为847MPa, 屈服强度为281MPa, 硬度为HV207, 断后伸长率为37.5%。     

固溶处理对选区激光融化316L不锈钢晶间腐蚀性能行为的影响机制

选区激光融化316L不锈钢(SLM-316L不锈钢)常采用固溶处理进行组织优化、消减残余应力,以获得优异综合性能.奥氏体不锈钢的晶间腐蚀行为与其组织结构有较高的依赖性,因此固溶处理会提高SLM-316L不锈钢的晶间腐蚀性能.然而,固溶处理对SLM-316L不锈钢晶间腐蚀行为的影响规律和机制目前尚不清晰.基于此,本文首先对SLM-316L不锈钢进行1150℃固溶处理,随后采用SEM、EBSD、TEM等分析其组织结构特征和纳米氧化物颗粒形貌,最后采用双环电化学再活化和过硫酸铵电解试验研究其晶间腐蚀行为.主要结论如下：固溶处理后SLM-316L不锈钢发生再结晶,形成规则形状等轴晶粒及退火孪晶;纳米氧化物颗粒粗化,晶界处最大尺寸能够达到微米级,同时氧化物颗粒的类型也从菱矿石结构的MnSiO₃转变为尖晶石结构CrMn₂O₄;固溶处理导致SLM-316L不锈钢晶间腐蚀性能下降,伴随着敏化时间的延长,晶间腐蚀类型从台阶状转变为沟状.     

固溶处理对S32707特超级双相不锈钢析出相、组织及性能影响

通过Thermo-Calc热力学计算、OM和FE-SEM观察、力学性能和腐蚀性能试验对不同固溶温度下的特超级双相不锈钢进行分析和研究。结果表明:σ相和非平衡氮化物是固溶水冷组织中的主要析出相,当固溶温度低于1050 ℃时,σ相优先沿双相界面析出,显著降低双相不锈钢的冲击韧性;当固溶温度高于1100 ℃,非平衡氮化物开始在铁素体晶粒内部析出,且随着固溶温度的升高,非平衡氮化物析出数量增加。这是由于固溶水冷过程中氮在铁素体中的溶解度快速降低,过饱和的氮来不及扩散到相邻奥氏体中,只能以氮化物的形式析出。随固溶温度升高,铁素体含量增加,奥氏体含量降低,实验钢的强度增加,冲击韧性降低。在1080～1120 ℃之间固溶时,双相比例接近1∶1,S32707特超级双相不锈钢具有优良的综合力学性能和耐晶间腐蚀性能。      

热处理对选区激光熔化Ti6Al4V合金力学性能和耐磨性的影响

系统研究了热处理工艺对选区激光熔化Ti6Al4V合金组织、力学性能和耐磨性的影响。结果表明,沉积态样品组织以针状α’马氏体为主,经固溶处理后,针状α’马氏体分解,Ti6Al4V合金硬度下降。当固溶温度为800℃时,合金形成α’/α结构,其抗拉强度和延伸率分别增加12%和23%。当固溶温度达到900℃以上时,由于α’/α结构的消失、α相晶粒的粗化以及β相含量的增加,合金的力学性能急剧下降,抗拉强度从（935±10）MPa下降到（815±9）MPa,伸长率从（8.72±0.2）%下降到（3.09±0.1）%。随着固溶温度的升高,摩擦系数和磨损率线性增大,与硬度的变化趋势完全相反,且磨损机理由单一磨粒磨损转变为磨粒磨损和氧化磨损。     

固溶处理对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、EDS能谱分析和力学性能测试等方法,研究了固溶处理对2205双相不锈钢显微组织与疲劳裂纹扩展规律的影响。结果表明：与原始热轧态相比,在950~1150℃范围固溶处理的试样的疲劳裂纹门槛值显著提高,稳态裂纹扩展速率均有所减小。在950℃固溶处理时,组织中析出少量的σ相,试样的稳态裂纹扩展速率显著降低;随着固溶温度的升高,组织中α相含量逐渐增加,σ相溶解,试样的稳态裂纹扩展速率的变化呈现为先增大后减小的趋势;当固溶温度达到1150℃时,组织中α相含量最高且两相组织明显粗化,试样的稳态裂纹扩展速率达到最小,呈现出最高的抗疲劳裂纹扩展能力。固溶处理引起σ相的析出与溶解、α相含量的增加及组织粗化是引起2205双相不锈钢试样疲劳裂纹扩展性能非单调变化的原因。     

18Ni300模具钢激光选区熔化工艺优化及力学性能研究

优化激光选区熔化工艺, 制备18Ni300模具钢试样, 研究扫描速度和激光功率对模具钢力学性能的影响。结果表明, 当激光功率保持不变时, 随着扫描速度的增加, 18Ni300模具钢试样的相对密度和综合力学性能先增大后减小; 当扫描速度保持不变时, 随着激光功率的增加, 试样相对密度和综合力学性能逐渐增大; 能量密度在150 J·mm-3左右时, 试样的相对密度达到最高。激光选区熔化最优工艺参数是激光功率175W, 扫描速度400mm·s-1, 在此工艺参数下成形件的相对密度为99.58%, 抗拉强度、显微硬度和断后伸长率分别为1101 MPa、HV 348.4和6.44%。     

烧结温度对粉末冶金304不锈钢组织和性能的影响

采用真空烧结制备了304奥氏体粉末冶金不锈钢,研究了不同烧结温度对粉末冶金304不锈钢材料显微组织、密度、抗拉强度和耐腐蚀性能的影响。结果表明：随着烧结温度由1 210℃升高到1 300℃,304不锈钢烧结体组织孔隙数量减少、孔隙尺寸明显减小,当烧结温度提高到1 360℃时,烧结体组织中晶粒逐渐长大并粗化,孔隙尺寸增大。随着烧结温度升高,烧结体的密度、硬度、抗拉强度和耐腐蚀性能先增大后减小。最佳烧结温度为1 300℃,此时烧结试样具有最大的密度、硬度和抗拉强度,分别为7.23 g/cm³、HRB68.88、344.19 MPa,试样的自腐蚀电流最小,具有最佳的耐腐性能。     

ZrO2/不锈钢不同电导率复合材料的设计和制备

针对普通材料无法同时兼顾导电性能与力学性能这一问题,以316L不锈钢粉末和ZrO₂粉末为原料,采用真空热压烧结的方法,制备了具有梯度特征的ZrO₂/316L复合材料,其中316L不锈钢粉末的体积分数分别为50%、60%、70%、80%、90%,对复合材料的表观形貌和性能进行观察测试。结果表明,当烧结温度为1 300℃,316L体积分数为50%时,该复合材料属于陶瓷基复合材料。当体积分数增大至60%后,复合材料开始形成316L骨架,并且随着316L体积分数的增加,其内部的不锈钢形态由弥散分布的独立球形转变为成片的连结状,最终变成金属基复合材料。复合材料的硬度和电阻率均随316L体积分数的增加而降低。     

钨含量及固溶温度对022Cr25Ni7Mo3.5WCuN钢耐腐蚀性能的影响

研究了钨含量及固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能的影响。通过化学浸泡失重法和电化学极化曲线法,测试了超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能,并运用Thermo Calc热力学计算辅助分析。结果表明,固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能影响效果显著,在1 100 ℃时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN 的耐腐蚀性能达到最佳;在理想的固溶条件下,钨元素有助于钝化膜的形成,钨含量的增加使得022Cr25Ni7Mo3.5WCuN的耐腐蚀性能增强,在钨质量分数为1.5%时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN获得最佳耐腐蚀性能,若钨含量继续增加,打破了α和γ两相的平衡,则耐蚀性能降低。     

固溶处理对2205双相不锈钢组织及性能的影响规律研究

通过金相观察、定量相分析以及力学性能测试,研究了固溶处理工艺参数对热轧2205双相不锈钢显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随固溶温度的提高,2205双相不锈钢热轧板的组织形态经过回复、再结晶,由纤维状逐步演变为等轴状,且铁素体含量也随之逐渐增加。经过系列温度固溶处理试验,确定加热温度1 075℃和保温时间10 min的固溶处理工艺,最终获得理想的显微组织和良好的综合力学性能。     

表面处理对316L不锈钢粉末注射成型性能的影响

以聚乙二醇/环氧树脂(PEG-EP)为粉末表面改性剂，聚甲醛系树脂(POM)为粘结剂体系，混炼制备316L不锈钢粉末注射成型喂料，并通过硝酸催化脱脂后烧结得到316L烧结样品。通过傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、接触角测量仪、旋转流变仪、万能材料试验机、金相显微镜、碳硫分析仪、显微硬度计等研究了PEG-EP对316L不锈钢粉末的包覆效果以及PEG-EP表面处理对316L不锈钢粉末注射成型喂料和烧结样品性能的影响。结果表明，PEG-EP成功包覆在316L粉末表面，改善了316L不锈钢粉末与聚甲醛的界面相容性，提高了喂料流动的性能、生坯的力学性能和烧结样品的力学性能及硬度。当添加PEG-EP质量分数为0.662%、粉末装载量(体积分数)为63%时，316L注射生坯的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度分别为10.57 MPa、8.38%、21.24 N·(mm²)^-1；烧结样品晶粒尺寸为50.8μm，最大抗拉强度和维氏硬度为688 MPa和HV 151，烧结样品的综合性能最佳。     

选区激光熔化工艺参数对气雾化 316L不锈钢粉末成形制品性能的影响

本研究系统考察了激光功率和扫描速度对316L不锈钢粉末选区激光熔化工艺成形熔道、制品微观组织及力学性能的影响,并分析了各类缺陷的形成原因。研究结果表明:在低激光功率和高扫描速度条件下,熔道中出现了大量球状颗粒,这些颗粒之间的空隙恶化了下一层粉末的熔化条件,这正是成形制品中熔道分布混乱以及孔洞、裂纹产生的根本原因,进而导致成形制品力学性能降低;在高激光功率和低扫描速度条件下,熔池快速升温/冷却的热应力作用增强,使得成形制品的熔道交界处也存在孔洞和裂纹等缺陷。在本研究实验条件下,激光功率为350 W,扫描速度为1750 mm/s时,SLM成形制品的力学性能最为优异,其中抗拉强度为731 MPa、屈服强度为638 MPa、断后伸长率为40.0%,致密度为96.27%。     

固溶温度对2205双相不锈钢组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和性能测试等方法,研究了固溶温度对2205双相不锈钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:经1000℃固溶处理后,σ相消除,组织中只有奥氏体和铁素体两相;在950℃-1200℃温度区间,随着固溶温度升高,铁素体含量逐渐增加;材料的屈服强度和抗拉强度先降后升,在1100℃时达到最小值,而延伸率先升后降,在1100℃固溶处理时达到最大值。     

固溶处理对冷轧Cr-Mn-N奥氏体不锈钢组织性能的影响

对一种节镍型Cr-Mn-N奥氏体不锈钢(Fe-13.8%Cr-11%Mn-0.35%N)的固溶处理工艺进行研究,设计固溶温度为800~1 100 ℃,保温时间为10、20和30 s,冷却方式为水冷和空冷。结果表明,试验钢经过900 ℃保温30 s水冷后,综合力学性能最佳,其中断后伸长率为47.7％,抗拉强度为1 023 MPa,屈服强度为540 MPa,强塑积为48.8 GPa·%。当固溶温度为800 ℃时,塑性提升并不明显,主要由于该温度仍处于敏化温度区间,导致含铬碳化物析出于奥氏体晶界,这对试样的塑性具有不利影响。根据EBSD的统计结果,经过900 ℃保温30 s后,试样组织中晶粒十分细小且均匀,平均晶粒尺寸约为1.4 μm;而提高固溶温度会导致晶粒粗化,1 000 ℃保温30 s后试样平均晶粒尺寸约为2.1 μm,1 100 ℃保温30 s后平均晶粒尺寸约为9.2 μm。     

固溶温度对超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N 组织和性能的影响

试验和测试了900-1 300℃固溶处理时双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N的相组成、冲击能AKV和硬度(HRC)值。试验结果表明,在900-1 020℃固溶处理时,双相不锈钢中有16．97％-3．22％σ相析出,使钢的冲击能A_kv值从1 040-1 250℃处理的224～280 J降至3～44 J。该双相不锈钢的热加工温度应大于1 040℃,其最佳固溶处理温度为1 040～1 100℃。     

热处理工艺对22Cr双相不锈钢组织影响的研究

本文采用金相组织分析,研究了热处理工艺(固溶处理和固溶+时效处理)对22Cr双相不锈钢组织的影响.结果表明,固溶处理温度对22Cr双相不锈钢的两相比例及相的形态起关键作用,在950℃～1150℃固溶处理温度范围,两相含量变化与固溶温度呈线性关系;固溶处理温度为约1000℃时,组织中α相和γ相比例约为1:1,且可通过1000℃以上的固溶处理消除脆性析出相;时效温度和时间对22Cr双相不锈钢的析出相含量及形态有重大影响,850℃时效,随着时效时间的延长,析出相含量增加,但析出相含量存在上限;475℃时效的22Cr双相不锈钢用光学显微镜没有观察到明显析出相.     

C元素对0Cr19Ni9钢高温力学性能的影响

对不同C含量的奥氏体不锈钢0Cr19Ni9材料进行固溶处理,研究了固溶后试样的高温力学性能和抗晶间腐蚀性能,研究发现:随着合金元素C元素含量的增加,0Cr19Ni9材料的350℃高温力学拉伸强度逐渐增加,最大达到R_m为419 MPa,碳含量的增加促使抗晶间腐蚀性能下降,碳量较高的试样在晶间腐蚀实验时出现微裂纹。因此当采用增加C元素含量的方法来提高材料的高温力学性能时,要合理控制C含量的范围,避免出现晶间腐蚀。     

固溶温度对17Cr-1Ni-3Mn-0.12N经济型不锈钢组织及力学性能影响

针对一种新成分体系17Cr经济型不锈钢，通过室温拉伸试验、显微组织观察、X射线衍射等手段，研究了不同固溶温度对17Cr不锈钢显微组织和力学性能的影响，遴选出最佳的热处理温度区间，同时明确了固溶温度对该类型不锈钢奥氏体稳定性的影响。结果表明，17Cr不锈钢在900～1 000℃固溶处理会发生上下屈服，1 200℃固溶处理不发生相变诱导塑性(TRIP)效应，其最佳的固溶处理温度区间为1 050～1 150℃。不同固溶温度处理后试验钢均呈现铁素体、奥氏体和马氏体三相并存的组织；随着固溶温度升高，淬火马氏体相变发生率先降后增，奥氏体的热力学稳定性先升高后下降，同时TRIP效应减弱、抗拉强度降低、断后伸长率提高，奥氏体力学稳定性升高。分析拉伸试样断口可知，试样由马氏体处起裂呈解理断裂，而铁素体在断裂过程中阻碍了裂纹扩展。本研究为经济型双相不锈钢成分及显微组织设计提供了新的思路和理论基础。