模拟焊后热处理对SA-516 Gr.60容器钢组织和性能的影响

研究了SA-516Gr.60压力容器钢板经不同净保温时间的模拟焊后热处理后的组织和性能变化情况。研究表明:SA-5l6Gr.60钢板模拟焊后热处理后强度和韧性均有所降低,随着净保温时间的增加,强度继续降低,但韧性基本保持不变,显微组织仍为珠光体+铁素体,带状组织等级逐渐降低。晶粒粗化和钢中第二相粒子的不断析出聚集长大是强度和韧性降低的主要原因,由于带状组织得到消除,提高了组织的均匀性,所以增加净保温时间后,韧性没有明显降低。     

不同焊后热处理制度下核安全壳用SA-738Gr.B钢板组织和力学性能研究

SA-738Gr.B钢板是采用第三代核电技术AP1000建造的压水核反应堆钢质安全壳所需材料。文章对比分析了不同模拟焊后热处理制度对SA-738Gr.B钢板力学性能和微观组织的影响。结果表明,钢板经模拟焊后热处理后,钢板的强韧性都会有一定程度的降低,塑性升高。随着模拟焊后热处理温度的升高、保温时间的延长,强度降低、韧性降低尤其是低温韧性下降明显,塑性略微升高。造成这种现象的主要原因是模拟焊后热处理过程中位错密度的降低以及新老析出相的共同聚集长大,基体位错密度越低,合金元素析出越多,第二相粒子聚集长大越明显。与延长保温时间相比,提高模拟焊后热处理温度对钢板性能的影响更明显。     

模拟焊后热处理对12Cr2Mo1R厚钢板冲击性能的影响

研究了模拟焊后热处理(PWHT)、阶段冷却热处理对临氢重整设备用12Cr2Mo1R钢厚钢板的组织和冲击性能的影响,试图建立厚钢板的组织与冲击韧件之间的联系.结果表明,采用正火(加速冷却)+回火生产的95 mm厚12Cr2Mo1R钢板,显微组织以贝氏体为主,其中分布着一定数量的Cr、Mo析出相,具有良好的低温冲击韧性;经模拟焊后热处理和阶段冷却热处理后,基体组织未发生明显变化,有新的尺寸更小的析出相析出,其脆化指标VTr54+2.5△VTr54值为-97℃.经不同模拟热处理后,未明显变化的基体组织和晶粒内1～2μm的亚晶使厚钢板仍具有高的低温冲击韧性,母材中原有碳化物析出相和在不同模拟热处理条件下的新析出的细小碳化物相,未显示出对低温冲击韧性不利影响.     

核电压力容器用厚钢板SA533B的组织及力学性能

研究了核电压力容器用钢SA533B显微组织的变化对其力学性能的影响,尤其对韧性的影响。显微分析结果表明,该钢板的组织主要为粒状贝氏体及少量多边形铁素体。通过对调质态(QT)和模拟焊后热处理(SPWHT)态SA533B钢板的常规力学性能、不同温度的夏比冲击韧性(KCV)及断裂韧度(KJC)的深入研究,结果表明SA533B厚钢板经SPWHT升高了韧脆转变温度,降低了冲击韧性及断裂韧度,但SPWHT对常规力学性能无显著的影响。扫描电镜及电子探针分析仪分析表明,经模拟焊后热处理SA533B板材组织中的析出相有不同程度长大且有钼的析出,板材的韧性降低与微观组织中的析出相和钼的析出密切相关。     

热处理参数对电熔增材材料EAM16MND5组织和力学性能的影响

从消除应力热处理循环次数、热处理保温温度、热处理保温时间和热处理类别4个因素考虑,研究了8种不同的热处理工艺条件下电熔增材制造材料EAM 16MND5强度、冲击韧性和微观组织的变化情况。材料内部应力对材料强度的影响较大,在消除应力后,不同的热处理循环次数、热处理温度对材料强度影响较小;模拟焊后热处理时间对材料强度影响较小,但是对冲击韧性的影响较大,且经过两次消应力热处理循环的材料冲击性能优于一次消应力热处理的材料;消应力热处理和模拟焊后热处理过程中,碳化物有向晶界扩散、并在晶界聚集的倾向。     

热处理工艺对透氢V55Ti30Ni15合金的显微组织和硬度的影响

采用硬度测试、金相显微镜、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究热处理工艺对V55Ti30Ni15合金组织和硬度的影响.不同热处理温度和时间下的合金显微组织对合金硬度有很大影响.研究结果表明:铸态合金由过饱和钒基固溶体以及非平衡的NiTi和NiTi2相组成.合金在750和800℃热处理时,细小NiTi粒子从过饱和钒基固溶体中析出,随着保温时间延长,NiTi粒子析出增多.NiTi粒子析出降低了钒基固溶体的晶格畸变度,合金硬度降低.合金在850和900℃热处理时,NiTi析出粒子逐步回溶到钒基固溶体中,晶格畸变度升高,合金硬度升高.在900℃热处理初期,合金硬度下降是由于铸造应力的消除,晶格畸变度降低.而随后由于NiTi2相在相界上聚集球化,使得合金的硬度开始升高.     

热处理温度对G3合金晶间腐蚀行为的影响

研究了不同退火温度对G3合金晶间腐蚀行为的影响,结果表明:G3合金经500 ℃退火后仅在晶粒内部生成极少量的γ'析出相,同时热处理部分或全部消除了试样的残余应力,使得500℃退火试样失重比固溶态试样还要少.700℃退火后晶内和晶界均有析出相生成,腐蚀速率最大.900℃退火时析出相已大量在再结晶区域生成,组织的均一性较700℃退火热处理好.     

热处理对高Ti/Al比高温合金组织和性能的影响

研究了热处理制度对一种Fe-25Ni-12Cr基高Ti/Al比变形高温合金晶界析出和力学性能的影响。结果表明,直接时效热处理条件下,热加工应力不能得到有效消除,合金的变形带密集,晶界能量较高,促进η相沿晶界析出和生长;η相两侧存在细γ’相析出薄层,该薄层可有效抑制持久晶界裂纹的萌生和扩展,显著提高持久寿命,降低拉伸屈服强度。1000℃固溶+时效处理可有效消除加工应力及变形带,降低η相的晶界形核率,并促进η相魏氏体生长,有助于提高拉伸强度,但降低持久寿命。     

热处理制度对GH2132合金组织性能的影响

研究了不同热处理制度对GH2132合金组织和性能的影响。采用Thermo-Calc软件对GH2132合金中析出的平衡相进行热力学模拟,以及电子显微镜观察热处理前后合金中微观形貌以及相。结果表明,热处理过程中时效温度对合金中γ'相的析出及分布具有重要影响,固溶处理可以调整合金的晶粒尺寸。随时效温度升高,合金中主要强化相γ'相尺寸及数量均增加,从而增加了合金的抗拉强度和屈服强度。     

模拟焊后热处理对800 MPa级水电用钢组织和性能的影响

对800 MPa水电用钢进行了模拟焊后热处理,研究了焊后热处理对试验钢组织和性能的影响。结果表明,试验钢经模拟焊后热处理后,组织以贝氏体为主,但较回火态,粒状贝氏体等平衡态组织增多;在焊后热处理过程中,回火过程中析出的析出物未发生明显长大,且有部分较细小的析出物均匀、弥散地在基体上析出。经模拟焊后热处理后,钢板屈服强度和抗拉强度均有所下降,其中,屈服强度下降30~100 MPa,抗拉强度下降20~80 MPa;伸长率均有不同程度的上升,上升幅度在0.5%~2%范围内;模拟焊后热处理并未对试验钢的冲击性能产生明显的影响,试验钢模拟焊后热处理前后韧脆转变温度均在－45~ －50 ℃之间     

含稀土取向硅钢高温铁素体区的再结晶及抑制剂析出行为

利用Gleeble 1500D、SEM、TEM、ICP等研究手段,分析了含稀土取向硅钢在1200℃铁素体区热轧变形30%、保温不同时间后水冷的再结晶及抑制剂析出行为。结果表明,含稀土取向硅钢高温铁素体区热轧后仅发生动态回复,未发生动态再结晶,析出相的数量没有明显增加;热轧后保温20 s左右开始发生静态再结晶,抑制剂析出相开始析出并且长大,再结晶发生率越高,析出相体积分数增长越快。变形结束后析出相中Cu₂S和MnS数量相差不多,再结晶发生率为64%时,MnS增长约7.4%,Cu₂S增长约19.34%。析出相大多于晶内析出,随保温时间延长部分抑制剂逐渐在晶界处形核并长大。     

0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢的析出行为

采用Thermal-Calc热力学计算软件对0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢C、Cr含量变化对试验钢碳化物析出热力学特征进行了计算。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析方法探讨了时效温度、保温时间、变形对试验钢析出行为的影响。结果表明:析出相主要是在晶界处产生的Cr₂₃C₆,试验钢析出敏感温度为750~850 ℃。在800 ℃下时效30 min的试验钢晶界处可以明显观察到析出相的产生,随保温时间的延长,析出相含量逐渐增多,尺寸变大,并逐渐向晶内生长。时效前的变形明显缩短了析出相的孕育时间,变形后保温1 min的试验钢晶界处可观察到较多析出相的产生,晶界明显变粗。     

含铜超级奥氏体不锈钢的固溶行为

通过Thermo-Calc热力学计算软件制定含Cu超级奥氏体不锈钢的固溶处理温度为1000~1200 ℃,保温60 min。通过光学显微镜、SEM与EDS研究了固溶温度对含Cu超级奥氏体不锈钢显微组织、析出相和夹杂物的影响,研究结果发现Cu能促进试验钢的再结晶及析出相的溶解,在1000 ℃以上固溶处理时析出相均为σ相。试验钢的夹杂物类型主要是镁铝氧化物和硫化物。确定1200 ℃为微Cu试验钢的最佳固溶处理温度。     

真空时效加热到温时间滞后现象对FV520B钢组织及性能的影响

通过对FV520钢真空热处理温度实时跟踪,分析了不同加热温度下到温时间滞后的情况,并研究了在600 ℃时效温度下不同保温时间对显微组织及力学性能的影响。结果表明:真空炉加热到温时间滞后的现象随着加热温度的降低,滞后时间随之延长;FV520B钢在真空时效保温初期时,由于心部温度尚未达到加热设定的温度,随着保温时间的延长,显微组织发生较大转变,残留奥氏体含量增加,沉淀相逐渐析出;屈服强度随保温时间的延长而降低,冲击吸收能量随着保温时间的延长而增加;可以通过真空炉电能消耗判断工件是否均温,可用于指导热处理工艺参数的制定。     

合金钢析出相的分析及预测模型

为了充分发挥钢中析出相的晶内形核细晶作用,以便优化热模拟工艺,对合金钢热模拟试验组织中的析出相进行了分析及预测.研究了合金钢热模拟试验工艺参数,包括化学成分、变形温度、变形量以及保温时间等与析出相粒径、形态与分布之间关系,并建立了相应的映射关系,在此基础上建立了合金钢析出相分析及预测模型.应用L-M算法对该神经网络模型的权值进行了优化,从而克服了神经网络训练速度慢、容易陷入极小局域和全局搜索能力弱等缺点,提高了神经网络的预测精度.通过实例验证表明,改进后的神经网络对合金钢析出相粒径的预测精度达到93%以上,对合金钢析出相形态的预测精度达到90%以上.     

加热速度和保温时间对X70钢组织与性能的影响

用Gleeble-3500型热模拟试验机研究了加热速度和保温时间对X70钢组织和性能的影响。结果表明,加热速度对奥氏体相变点及冷却后的组织和性能有显著影响。随加热速度的增加,相变点呈线性增加,而钢的强度和韧性降低。随着保温时间的延长,钢的强度在保温时间为60 s时达到最大值,随保温时间的进一步增加,强度呈降低的趋势;而且随加热温度的升高,降低的趋势更明显。而冲击韧性则随保温时间的延长呈降低趋势。     

热处理对Ti-38644钛合金棒材组织和性能的影响

对Ti-38644钛合金ϕ68 mm棒材进行了不同温度、保温时间和冷却方式的热处理试验,研究了不同热处理制度对合金棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度的升高,析出α相含量增大,强度明显下降,塑性提高;随着时效温度的升高,析出α相粗化,强度降低,伸长率随之升高,强化效果降低;随着时效保温时间的延长,析出α相进一步增加,强度呈先增加后降低的趋势,塑性变化与之相反;固溶冷却方式对合金组织性能的影响也很明显,随着冷却速率的加快,获得的β晶粒比较细小,时效后的强度随之明显增高,同时伸长率下降也很明显。为了获得良好的强塑性匹配,最佳的固溶时效热处理工艺为810 ℃×1 h(油冷)+510 ℃×8 h(空冷)。     

镍基N06022合金管固溶过程中显微组织和性能的演变

通过光学显微镜、扫描电镜、能谱分析仪和力学、腐蚀性能试验等,研究了固溶处理对镍基N06022合金管微观结构演变和性能的影响。结果表明,冷轧态N06022合金管含有大量的析出相。由于析出相对晶界的钉扎效应,固溶温度在1100 ℃以下,平均晶粒尺寸几乎不受保温时间的影响。固溶温度升高至1150 ℃,晶粒尺寸和生长速率急剧增加,这主要与析出相的溶解有关。在1000~1200 ℃固溶温度内,保温15 min和30 min晶粒长大激活能分别为Q_B=646.56 kJ/mol、Q_C=566.45 kJ/mol,且合金的强度与晶粒尺寸之间的关系满足Hall-Petch关系式。随着固溶温度的升高,合金晶间腐蚀速率呈现先降低后平稳的趋势,强度和硬度呈现先慢后快的下降趋势,伸长率呈现先慢后快的上升趋势。保温15 min,固溶温度在1150 ℃左右时,硬度曲线与伸长率曲线出现交点,腐蚀率平稳,为最优固溶处理工艺。     

轧制工艺对V-Nb微合金化HRB600E钢筋组织及性能的影响

采用了高温共聚焦显微镜、高分辨透射电镜和光学显微镜等系统研究了轧制工艺对V-Nb微合金化HRB600E钢筋的组织、力学性能及析出行为的影响。结果表明,试验钢奥氏体晶粒尺寸随加热温度升高、保温时间延长而增大。轧制温度提升60 ℃后,试验钢组织中珠光体团比例及尺寸分别增加10.9%和5.1 μm,导致抗拉强度增加30~40 MPa,断后伸长率降低3%~5%;同时,试验钢中V(C, N)析出数量减少而VNb(C, N)数量增加,整体析出粒子数量减少但其等效圆直径增大。不同轧制工艺析出强化效果差别不大,整体中的相变强化效果大于析出强化。     

脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金双级时效组织和性能的影响

将Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金在477℃固溶1 h后,基于脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金进行双级时效处理,通过改变时效时间,且与常规双级时效组织和性能对比分析,研究脉冲磁场对Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金时效过程中析出相和力学性能的影响,并结合动力学分析Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金在脉冲磁场双级时效过程中析出相加速析出的扩散机制。采用SEM观察Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金析出相和拉伸断口形貌,并进行力学性能测试。结果表明,脉冲磁场在Al-6.15Zn-1.41Mg-1.45Cu合金经时效过程中,提高扩散系数,提高析出相的形核率,使得时效后,基体中出现弥散细小的析出相。经脉冲磁场双级时效处理(121℃×90 min+177℃×60 min)后,抗拉强度为495.43 MPa,硬度为156.3 HV5,相比于常规的双级时效处理,抗拉强度提升20.83%,硬度提升17.89%,时效保温时间缩短87.5%。