V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下马氏体相变的影响北大核心CSCD

采用X射线衍射和透射电镜研究了V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性的影响。研究表明:相同变形条件下,Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金中ε马氏体含量比Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金的要多,且ε马氏体量的变化速率远低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni和Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的应力松弛率均随停载时间的增加而增大,且Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的松弛率大大低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。     

V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下马氏体相变的影响

采用X射线衍射和透射电镜研究了V对Fe-Mn-Si合金不同变形条件下的马氏体相变特性的影响。研究表明:相同变形条件下,Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金中ε马氏体含量比Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金的要多,且ε马氏体量的变化速率远低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni和Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的应力松弛率均随停载时间的增加而增大,且Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的松弛率大大低于Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni合金。     

Fe-Mn-Si形状记忆合金应力诱发马氏体相变的X射线分析

采用X射线衍射法对Fe-17Mn-5Si-10Cr-5Ni和Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金的应力诱发马氏体相变进行了定量的分析。研究结果表明，Fe-17Mn-5Si-10Cr-4Ni合金试样在室温下拉伸，当变形量约为6％时，应力诱发ε马氏体的体积分数达最大值约64％；在预变形量超过5％时，α‘马氏体即开始出现且增加迅速；揭示在大变形下，Fe-Mn-Si合金中发生了应力诱发γ→ε→α‘马氏体相变。Fe-17Mn-5Si-2Cr-2Ni-1V合金试样在室温拉伸时应力诱发ε马氏体量较Fe-17Mn-5Si-10Cr-4Ni合金更多，即使在预变形量超过10％时，也不出现α‘马氏体。预变形温度降低，可促进应力诱发马氏体相变。     

Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金中Cr23C6的析出行为

第二相粒子Cr₂₃C₆作为Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金中奥氏体主要强化相,对形状记忆性能起到重要影响。根据经典晶界形核长大动力学理论,分析解决包括Cr₂₃C₆相变化学自由能、界面能等一系列相关参量的理论计算及关键参数选择原则等问题。提出了Cr₂₃C₆在Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记合金奥氏体基体中沉淀析出的相对定量理论计算方法,计算结果和试验结果吻合较好。计算出的PTT曲线(沉淀量-温度-时间曲线)可以作为Fe-15Mn-4.5Si-10Cr-5Ni系形状记忆合金时效处理参数选择的理论依据。     

Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢与TWIP钢组织和腐蚀性能的比较研究

目的 重点探究Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在中国3块不同油田采出水模拟液中的腐蚀行为,为其在石油管材上的应用提供理论指导。方法 在Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢中添加Cr和Mo元素,降低Mn元素含量,设计制备Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢。采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢的微观组织进行分析。利用电化学工作站测试Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在3种油田采出水模拟液中的极化曲线和电化学阻抗谱,并使用扫描电子显微镜(SEM)对腐蚀产物进行微观分析。同时,以相同环境中Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢的腐蚀行为作为对照。结果 Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢组织以奥氏体为主,其晶粒中含有大量层错、退火孪晶和高密度位错结构的马氏体。通过分析极化曲线可知,与Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢相比,Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在3种油田采出水模拟液中均发生了钝化,腐蚀电位提高,腐蚀电流密度明显降低,分别为1.7、0.08、2.1 μA/cm²。通过分析电化学阻抗谱可知,Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢在3种油田采出水模拟液中均呈现单一的电容回路,极化电阻Rp分别为3 111、5 322、3 582 Ω.cm²,而Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢在3种油田采出水模拟液中呈现1个电容回路和1个电感回路,相应的极化电阻Rp仅为530、273、528 Ω.cm²,远小于Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢。在3种油田采出水模拟液中,Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢试样表面仅存在少量腐蚀产物,而Fe-25Mn-3Si-3Al TWIP钢试样表面存在大量的腐蚀产物,并形成了腐蚀产物膜。结论 Cr与Mo元素的添加和Mn元素含量的减少,降低了Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢的堆垛层错能,导致晶粒中形成了大量层错、退火孪晶和少量马氏体。在3种油田采出水模拟液中,Cr与Mo元素的添加、Mn元素含量的减少和晶粒中退火孪晶的形成有效提高了Fe-20Mn-7Cr-0.9Mo钢的耐蚀性。     

Effects of Multi-Scale Microstructure on Pitting Corrosion and Mechanical Properties of High-Mn-N Low-Ni Superduplex Stainless Steel

研究了一种包含有多尺度微结构的高MnN低Ni超级双相不锈钢25Cr-2Ni-3Mo-10Mn-0.5N经过冷轧和退火后,多尺度晶粒度对点腐蚀和力学性能的影响。结果表明:多尺度微结构与退火时间密切相关,在1050oC,奥氏体与铁素体平均晶粒大小随着时效时间的增加而增加,时效1min后,奥氏体和铁素体的晶粒大小分别为1.5和7.18μm。随着多尺度晶粒的长大,样品的抗拉强度,屈服强度和断面收缩率下降,而样品的耐腐蚀性能增强。多尺度微结构对该双相钢25Cr-2Ni-3Mo-10Mn-0.5N的点腐蚀性能和力学性能起着重要作用。     

FeMnSiCrNi形状记忆合金在蒸馏水和3.5%NaCl溶液中的空蚀

利用超声波振动仪研究了Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni铁基形状记忆合金在蒸馏水和w(NaCl)=3.5%NaCl溶液中的空蚀行为,并测定了Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni合金在3.5%NaCl溶液中处于静态和空蚀两种情形下的自腐蚀电位和自腐蚀电流.结果表明,Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni合金在蒸馏水中的空蚀抗力明显高于在w(NaCl)=35%NaCl溶液的空蚀抗力,前者约为后者的3.7倍.在w(NaCl)=3.5%NaCl溶液中,空化使Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni合金的白腐蚀电位变正,自腐蚀电流增大,从而使电化学腐蚀加速,腐蚀的加速又促进了空蚀过程的纯力学效应.纯力学效应与电化学腐蚀两者的交互作用所造成的质量损失占空蚀率的71%.     

热-机械训练对Fe-20Mn-5Si-5Cr-3Ni形状记忆合金性能的影响

研究了热-机械训练对Fe-20Mn-5Si-5Cr-3Ni合金形状记忆效应(SME)的影响,对合金在HCI、NaOH和NaC1溶液中的耐腐蚀性进行了实验研究.结果表明,热-机械训练能够有效提高合金的形状回复率,在600℃进行中间退火,形状回复率较好;热-机械训练次数为3次时,形状回复率达到最大值(98%).Fe-20Mn-5Si-5Cr-3Ni合金的耐腐蚀性在NaOH溶液中较好,在NaC1溶液中次之,在HC1溶液中较差.     

含有Nb、Ce的形状记忆合金FeMnSiCrNi在3.5%NaCl溶液中的空蚀行为

利用超声波振动仪研究形状记忆合金Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce在3.5%NaCl溶液中的空蚀行为,并探讨合金在3.5%NaCl溶液中处于静态和空蚀情形下的自腐蚀电位和极化曲线.结果表明,Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金在3.5%NaCl溶液中呈现优异的抗空蚀性能,空蚀率为0.37 mg/h.空化能使Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金的自腐蚀电位变负,变化量为-65 mV.在静态和空化两种条件下,Fe-14Mn-6Si-9Cr-5Ni-Nb-Ce合金在3.5%NaCl溶液中的自腐蚀电流密度都很低,因此合金具有优异的抗腐蚀性能,其纯腐蚀率和力学效应诱导的腐蚀率仅占空蚀率的2.24%.     

两种铁基形状记忆合金抗空蚀性能比较

对Fe-26Mn-6Si-7Cr-1Cu和Fe-20Mn-6Si-7Cr-1Cu两种Fe基形状记忆合金进行了超声波振动空蚀试验，结果表明，两种合金都具有优良的抗空蚀性能，比较而言，Fe-26Mn-6Si-7Cr-1Cu合金的抗空蚀性能优于Fe-20Mn-6Si-7Cr-1Cu合金。在局部载荷作用下可吸收较多弹性变形能及在空蚀过程中有较高应变诱发马氏体相变能是前者抗空蚀性能优于后者的主要原因。     

Mn-Cr-C系TWIP钢的孪生演变及强化机制

25 Mn-4 Cr-0.5 C TWIP钢是一种新研发的孪生诱导塑性钢,与25 Mn-3 Al-3 Si TWIP钢相比,两者的室温(25℃)层错能相近,分别为(26.6±3)、(22.1±3)mJ/m2.在拉伸变形过程中,25Mn-4Cr-0.5C钢的层错能随温度升高而增加的趋势更明显,孪晶强化更明显.两者的屈服强...     

低磷低硫13Cr-4Ni铸钢水轮机转轮

13Cr-4Ni 铸钢尽管已广泛用于水轮机转轮铸件,但由于这个钢种含铬量高,减少磷、硫含量很不容易。近来发展的钢包精炼工艺和双联工艺,可以使钢水P、S 量低于0. 01%。这两种元素对机械性能的影响,已用取自水轮机转轮铸件的试样加以研究,结果是:1) 降低S 量可以改善延性和平台能,而机械强度和FATT 则决定于回火状态,与S、P 量无关。2) 低P 量延缓了M_(23) C_6碳化物在奥氏体区析出,从而抑制了碳化物诱发的晶界脆性。3) 由于P、S 使13Cr-4Ni 钢有很好的韧性和断裂性能,这大大提高了水轮机转轮铸件的安全性和可靠性。     

22Cr-25Ni奥氏体耐热钢高温时效的组织及性能

通过对新型22Cr-25Ni奥氏体耐热钢经650 ℃、700 ℃高温时效不同时间后进行硬度、室温拉伸、冲击试验,并利用光学显微镜、扫描电镜观察了其显微组织和室温冲击断口,研究了22Cr-25Ni钢时效后力学性能变化情况。结果表明,22Cr-25Ni钢经高温时效后,硬度、室温拉伸强度得到强化,在时效1000 h后达到最大值之后趋于稳定,22Cr-25Ni钢同时具有明显的时效脆性倾向,冲击吸收能量下降幅度较大,650 ℃时效100 h后冲击吸收能量由时效前的198 J下降到111 J,700 ℃时效100 h后冲击吸收能量仅为47 J,随着时效时间继续增加,当时效3000 h后冲击吸收能量减少到20 J,随后趋于稳定。22Cr-25Ni钢在高温时效后的力学性能变化主要是由CrNbN(Z相)、M₂₃C₆、MX这3种析出相的共同作用造成的。     

粉芯丝材激光增材制造Fe-xMn-6Si-9Cr-5Ni合金记忆性能

为提升铁基记忆合金性能，控制增材制造过程中的元素烧损率，使用粉芯丝材激光定向能量沉积技术制备了不同锰含量Fe-x Mn-6Si-9Cr-5Ni(x=14, 17, 20)合金.研究了在不同预变形量下合金的形状回复率和显微组织，进而探究了该合金记忆性能显著提高的机理.结果表明，粉芯丝材激光增材制造Fe-x Mn-6Si-9Cr-5Ni合金，在增材制造过程中的元素烧损率仅为25.6%，在沉积态合金中产生了可提高合金记忆性能的降温马氏体.其中，锰的质量分数为17%的合金，在预变形量为4%和6%时的形状回复率分别达到75%(可回复变形量为3%)和63%(可回复变形量为3.78%).     

Mn含量对Fe-Mn-Si-Cr-Ni合金记忆效应的影响机制

采用OM,EBSD,XRD,TEM和SQUID研究了3种不同Mn含量的固溶态Fe-(14~21)Mn-5.5Si-8.5Cr-5Ni合金在马氏体转变开始温度Ms以上10 K(Ms+10 K)变形前后的形状记忆效应和微观组织.结果表明,固溶态Fe-(14~21)Mn-5.5Si-8.5Cr-5Ni合金的形状记忆效应随Mn含量增加而增加.这是由于:一方面,奥氏体屈服强度与应力诱发e马氏体临界应力的差值随着Mn含量的增加而增大,即提高Mn含量增强了奥氏体抵抗塑性变形的能力;另一方面,Mn含量的提高减小了应力诱发e马氏体的宽度,抑制了a'马氏体的引入,从而提高了应力诱发e马氏体的可逆性.     

2．25Cr-1Mo与0Cr218Ni9钢焊接工艺研究

在筒体母材为2．25Cr-1Mo钢的大型压力容器生产制造过程中,常涉及到0Cr18Ni9不锈钢内构件与简节2．25Cr-1Mo钢的焊接。阐述了采用药芯气体保护焊（FCAW）方法焊接该类异种钢的有关工艺要素？通过试验分析了如何调整工艺以改善焊接接头易出现脆化组织的情况,以使接头性能满足产品设计要求。     

碳对C-1.5Mn-2.5Ni-0.5Cr-0.5Mo高强钢焊缝金属组织和性能的影响

利用金相显微镜、扫描电子显微镜及附带EDS系统和透射电子显微镜研究了碳对C-1.5Mn-2.5Ni-0.5Cr-0.5Mo高强钢焊缝金属组织和性能的影响.结果表明,随着C元素含量的提高,焊缝金属的主要组织由针状铁素体转变为板条马氏体,同时使马氏体板条更加细小.在焊缝金属溶液凝固过程中Mn,Ni元素发生偏析,导致原δ-铁素体柱状晶晶界附近Mn,Ni元素含量高于柱状晶心部,并且随着C元素含量增加Mn,Ni元素的偏析加重.另外,随着C元素含量的增加焊缝金属的强度和硬度增高,并且原δ-铁素体柱状晶界附近与柱状晶心部硬度差值也越来越大.     

TRIP型双相不锈钢Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si在循环变形条件下的力学特性

通过系列循环加载实验,研究了TRIP型双相不锈钢Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si在循环变形条件下的力学特性,同时结合TEM分析,讨论了微观机理。结果表明,Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢在单调加载条件下力学性能优异,表现出TRIP型双相不锈钢典型的"三阶段"硬化特征;Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢的循环硬化/软化特性对应变幅和循环周次敏感。在小应变幅下,Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢先初始循环硬化(循环周次N5 cyc),随后大幅循环软化后逐渐稳定。而在大应变幅下,Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢变形初期(N5 cyc)迅速循环硬化后,持续循环软化,未达循环稳定而直至疲劳失效。循环变形过程中铁素体相中形成的位错墙是Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢整体循环软化的主要原因;而较大应变幅下奥氏体会发生循环诱导ε马氏体相变,抑制软化,从而使得Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢循环软化率随(塑性)应变幅的增大表现出先快速增大,后缓慢增大,最后降低的趋势。相比于单调加载状态,Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢随应变幅的增加表现出"硬化→软化→再硬化"规律。另一方面,Fe-19.6Cr-2Ni-2.9Mn-1.6Si钢循环应力幅与塑性应变幅间(lgσa-lgεa)表现出三阶段的线性关系,对应的循环硬化指数(n')分别为:0.16 (阶段Ⅰ)、0.09 (阶段Ⅱ)和0.17 (阶段Ⅲ);各阶段n'的变化分别与两相间协调变形(Ⅰ→Ⅱ)及循环诱导ε马氏体相变(Ⅱ→Ⅲ)有关。     

不同镍含量奥氏体基低密度热轧钢的组织与力学性能

研究了3种Fe-18Mn-10Al-1C-(0, 3, 5)Ni-0.08V-0.03Nb(wt%)奥氏体基低密度双相钢在热轧后的组织和力学性能。结果表明,热轧后,试验钢的组织由拉长的奥氏体、条带状B2相及沿再结晶奥氏体晶粒晶界处的块状B2颗粒组成。此外,在奥氏体晶粒和B2颗粒中分别形成了纳米级κ-碳化物和DO₃相。5Ni钢屈服强度高达1352 MPa,这主要是由于奥氏体晶界存在大量纳米级别的B2颗粒以及VC相产生析出强化效果。随着Ni含量的增加,钢的强度与硬度均增加,5Ni钢屈服强度比0Ni钢高116 MPa,归因于5Ni钢中更多的B2相含量(16.9%)。但含Ni钢在强度增加的同时,极大损失了塑性,导致钢的伸长率极低,分析其原因为条带状B2相主要分布在奥氏体晶界处,试样在变形过程中裂纹更易沿晶界断裂,断口有分层现象。     

环球信息

预变形的Fe-15 Mn-5Si-9Cr-5Ni-(0·5~1·5)NbC合金自从Fe-Mn-Si基形状记忆合金被开发成功以来,人们一直致力于改进其形状记忆性能,其中被称做“训练处理”的形状热处理能够有效地改善其形状记忆效应,但这种处理技术的能耗很大,难以推广应用。因此,开发了室温轧制预变形技术,此次则研究了室温拉伸的效果,研究了预拉伸Fe-15 Mn-5Si-9Cr-5Ni-(0·5~1·5)NbC合金的形状记忆效应和马氏体转变特性。研究用的合金是由真空感应熔炼法生产的Fe-15 Mn-5Si-9Cr-5Ni合金,分别含有0·53Nb-0·06C、1·06Nb-0·12C和1·59Nb-0·18C的3个合金…