Cr35Ni45钢高温长期服役过程中的组织演化规律分析

采用光学显微镜、XRD、扫描电镜和电子探针等手段对不同服役时间(原始态、服役1.5年及6年)Cr35Ni45型裂解炉管的组织形态及析出相演化规律进行系统分析。结果表明,原始铸态炉管的组织为奥氏体基体、长条状M7C3碳化物及鱼骨状NbC与基体的共晶体;高温长期服役过程中,M7C3发生向M23C6碳化物的转变,共晶碳化物NbC发生向铌镍硅化物或η相转变,同时,晶内析出大量弥散分布的颗粒状二次M23C6碳化物;随着高温服役时间的进一步延长,碳化物形态从原始的条状、鱼骨状向块状转变并逐渐连接成网,晶内析出的二次碳化物随服役时间的延长逐渐溶解合并,数量减少。造成Cr35Ni45钢高温长时服役过程中析出相结构及形貌变化的主要原因在于该钢1000℃左右的服役条件及高温下析出相的稳定性。     

三相Cu—Ni—30Cr合金高温氧化行为研究

研究了Cr含量相对较高的Cu—Ni—30Cr合金在700℃-800℃，0．1MPa纯氧气中的氧化行为。结果表明：合金氧化动力学较复杂，其瞬时抛物线速率常数随时间而降低，氧化动力学曲线通常不是由单一的抛物线或直线组成而是由几段组成。Cu—Ni—Cr为三相合金，3相的存在增加了合金表面形成Cr2O3氧化膜所需临界浓度，但30at％Cr足以使合金表面形成连续的Cr2O3外氧化膜。氧化膜内层是合金和氧化物相共存的混合区，被氧化的岛状物是由Cr2O3和Cu，Ni组成。这种混合内氧化机制与经典内氧化明显不同。     

Cr18Ni9Ti高温氧化行为研究

采用熔模精密铸造法制备1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢,用氧化增重法在800℃对1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢进行100h氧化腐蚀实验。采用扫描电镜（SEM）观察其基体组织及各氧化阶段的显微组织形貌;采用X射线衍射仪（XRD）对该材料最终高温氧化产物进行定性分析。结果表明：1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢在800℃下的氧化曲线符合抛物线规律;其氧化破坏形式以点蚀为主;最终氧化产物由CrO、Fe2O3（六方）、Fe2O3（立方）、CrTiO3、NiTiO3和Ni3TiO5等混合组成。     

显微组织对Cu—Cr—Ni合金高温氧化行为的影响

研究了两种单／双相Cu-Cr-Ni合金的高温氧化行为。结果表明,合金氧化动力学偏离抛物线规律,其瞬时抛物线速率常数随时间延长而降低。两种合金表面氧化膜的结构差别较大,单相合金表面形成－连续的Cr2O3层,双相合金表面氧化膜外层是一边疆的CuO层,Ni和Cr的氧化发生在合金内部,这种合金与氧化物共存的混合内氧化与经典的内氧化明显不同,氧化层最里面形成了一连续的CrO3膜,抑制了合金的进一步氧化。     

Ni76Cr19AlTi合金的高温氧化行为

采用静态恒温氧化增质法研究Ni76Cr19AlTi合金在600~800℃范围内的高温氧化动力学规律,采用场发射扫描电镜对氧化产物进行表面和横断面形貌观察,用X射线衍射仪分析氧化膜层的物相组成。结果表明,合金在600~800℃范围内氧化增质与氧化时间的关系遵从抛物线规律,氧化速率常数Kp随温度的升高而增大;在800℃下氧化200 h,平均氧化速率为0.002 15 mg.cm-2.h-1,合金属于完全抗氧化级;氧化过程中,氧化膜主要受控于Cr2O3的生长,经过长时间氧化后,表层为比较疏松的TiO2和Cr2O3,内层为起保护作用的Cr2O3和Al2O3,氧化膜的组成以Cr2O3为主。     

20Cr2Ni4A齿轮钢高温渗碳工艺研究

对20Cr2Ni4A齿轮钢的高温渗碳工艺进行了研究,并对其显微组织、硬度梯度、晶粒度等指标进行了测试。结果表明,20Cr2Ni4A齿轮钢在高温渗碳后油淬及高温回火后的显微组织为回火马氏体加少量残留奥氏体,并在渗层表面弥散分布有碳化物颗粒,渗层表面硬度达58~62 HRC。高温渗碳后奥氏体晶粒度可达到8级,显著提高了渗碳效率。     

高温扩散对0Cr18Ni10Ti热浸镀铝抗高温氧化性能的影响研究

采用熔剂法对0Cr18Ni10Ti热浸镀铝。通过高温热重分析仪对热浸镀铝试样、热浸镀铝经扩散退火处理后的试样及0Cr18Ni10Ti不锈钢试样900℃×24h短期氧化行为进行了研究,采用EDS、SEM对截面进行了能谱分析及形貌观察,利用XRD对表面进行了物相分析。研究结果表明,热浸镀铝经950℃×2 h高温扩散试样及不锈钢900℃×24 h氧化动力学曲线均符合抛物线规律,热浸镀铝经950℃×2 h高温扩散提高了0Cr18Ni10Ti不锈钢的抗高温氧化性,Fe Al金属间化合物具有较好的抗高温氧化性能。热浸镀铝未经950℃×2h高温扩散,试样表层富铝层较疏松。     

在交替氧化-硫化气氛中12Cr钢的高温腐蚀

研究了１２Ｃｒ铁素体钢在模拟煤燃烧过程氧化－硫化交变气氛中的腐蚀行为，四循环腐蚀后生成由硫化物和氧化物交替组成的层状腐蚀膜，并发生了硫渗透入氧化膜而氧渗透入硫化膜的现象，其腐蚀动力学依赖于气体化学万分的变化以及所形成的氧化、硫化的特性。     

注入Ce+对预氧化的Ni20Cr合金1050℃氧化行为的影响

研究了Ni20Cr及经预氧化处理后的合金表面离子注入Ce^＋在1050℃空气中的氧化行为。结果表明，经0.5h和1h预氧化处理后的合金离子注入对其氧化行为的影响与合金表面直接注入的作用类似，可降低合金氧化速度和改善氧化膜粘附性，但所起作用的程度略有不同。     

35CrMnSiA钢与06Cr19Ni10钢焊接工艺研究

文中通过模拟35CrMnSiA钢与06Cr19Ni10钢焊接过程,焊接方法采用焊条电弧焊,焊接材料选用A507焊条,焊前对工件进行预热,焊后对工件进行了后热及探伤,分析和研究了焊缝的力学性能和金相组织。通过试验得出：A507焊条的焊接工艺参数满足焊缝设计要求,可以推广应用到公司其他相关产品的生产中。     

热处理对45Cr14Ni14W2Mo钢组织和性能的影响

研究了不同固溶与时效处理对45Cr14Ni14W2Mo钢组织和性能的影响。根据实验结果分析,在1170 ℃固溶处理保温60 min（水冷）+760 ℃时效处理（保温5 h）空冷,可获得良好的性能,能够满足内燃机气阀用钢及合金棒材的标准要求。     

热处理对Cr17Ni12钢组织和硬度的影响

研究了热处理对Ｃｒ１７Ｎｉ２钢组织和硬度的影响。结果表明，随淬火温度由９５０℃升高到１１００℃，组织中δ铁素体略有增加，而硬度持续增加，回火对δ铁素体数量没有影响，研究还发现该钢的硬度是基体和δ铁素体的综合贡献，存在如下近似关系式ＨＶ＝ＨＶＭ（１－ｆＦ）＋ＨＶＦｆＦ。     

45Cr钢锻热淬火工艺研究

本文通过工艺和机械性能试验,探讨了45Cr钢锻热淬火的工艺特性。结果表明,采用二次形变锻热淬火回火,与其普通调质相比,在获得相同硬度的同时,可以显著提高钢的强度和冲击韧性,从而使钢件得到较为理想的强韧配合。     

渗碳淬火工艺对12Cr2Ni4钢内氧化级别的影响

对12Cr2Ni4钢进行渗碳淬火工艺试验,研究了预备热处理、渗碳保温时间、渗碳后淬火方式对12Cr2Ni4钢内氧化级别的影响。采用金相法检验表层内氧化层的深度,并按照国家标准对内氧化评级。结果表明:预备热处理采用调质的抗内氧化能力是明显好于正回火的;一次淬火的抗内氧化能力明显好于二次淬火的;随着渗碳保温时间的延长,表层内氧化层的深度增加。因此,预备热处理后采用调质、渗碳后采用一次淬火、渗碳保温时间缩短可以明显减小表层内氧化的层深。     

45钢高温拉伸性能试验研究

在600～750℃范围内和0．5、0．7、0．8及0．9倍屈服荷载下,对45钢进行高温拉伸试验。结果表明,在恒温升载和不同试验温度下45钢的力学性能变化不大,随温度升高而下降的趋势基本一致;而恒载升温情况下,300℃之前应变变化比较平缓,300～500℃应变逐渐增大,550℃左右应变急剧增大至颈缩。     

对18Cr2Ni4W钢高温回火后硬度高难加工的分析及解决办法

18Cr2Ni4W材料经过正火和高温回火处理后硬度偏高,难以进行滚齿,经过试验和金相分析,发现回火温度过高是导致硬度偏高的原因.     

Cr元素对钢高温氧化行为的影响

利用热重及同步热分析仪对Cr元素含量0.8%(1#)、3.0%(2#)和5.0%(3#)的3种试验钢进行900~1050℃温度区间,氧化时间30 min的氧化增重试验,建立了试验钢氧化动力学模型,对氧化动力学模型预测值与试验值进行平均误差和相关性分析;采用SEM分析氧化膜形貌,研究了Cr元素含量对钢高温氧化行为的影响。结果表明:在不同氧化温度条件下,Cr元素含量不同的3种试验钢氧化增重曲线均呈上升趋势;1#、2#和3#试验钢氧化过程动力学模型预测值与试验值的平均误差小于7.0%,相关系数R大于0.99;氧化温度低于980℃时,随Cr元素含量增加抗氧化能力增强;氧化温度达到1050℃时,3#试验钢表层氧化膜Cr_2O_3进一步反应生成气态CrO_3,抗氧化能力降低。     

20Cr2Ni3钢顶头表面氧化膜断裂行为的数值研究

基于试验数据,利用扩展有限元方法(extended finite element method,XFEM)和内聚力模型(cohesive zone model,CZM),对20Cr2Ni3钢顶头表面氧化膜的断裂行为进行了数值分析,研究了氧化膜受力方向和孔洞对裂纹生长行为的影响。结果表明：氧化膜受力方向影响裂纹扩展路径,外层氧化膜裂纹尖端的J积分和应力强度因子K_I随着θ角(受力方向与氧化膜的夹角)的增大而减小,当θ角增大到90°时裂纹停止生长;外层氧化膜上孔洞使得裂纹尖端的J积分和应力强度因子K_I减小。同时,孔洞的存在使得外力传递到内层氧化膜时产生应力集中和偏移,导致内层裂纹受力不均,减小了受力方向对内层裂纹生长的影响。     

30Cr2Ni4MoV钢镦粗过程中的组织演变

针对铸态组织粗大的特点,采用Gleeble1500热模拟实验机研究了30Cr2Ni4MoV钢在不同条件下热变形时的动态再结晶行为以及晶粒尺寸的变化规律,分析了变形工艺参数对再结晶行为、晶粒尺寸及混晶程度的影响。结果表明,变形温度相同时,随变形量的增加,动态再结晶的比例随之增大;变形量相同时,再结晶的临界变形量随变形温度的升高而降低。变形量在部分再结晶区域时,随变形量的增加,混晶及其占有面积都随之增大。当变形量大于完全再结晶所需临界变形量时,随变形量的增加,混晶及其占有面积都随之减小。