高氮奥氏体中温转变高硬度的显微组织及其表征

通过对0．1mm厚的纯铁片在640~650℃气体渗氮的方法制备含氮量均匀的单一高氮奥氏体，其含氮量约为2．7wt．％。利用光学显微镜、X射线衍射和透射电子显微镜研究了高氮奥氏体中温转变后的显微组织，初步确定了高氮奥氏体中温转变产生高硬度的原因是由于晶内纳米级7＇-Fe4N相的析出后，在晶内形成（α-Fe＋γ/γ＇-Fe4N）微纳级的晶粒，由这些微纳米颗粒引起的显微晶界强化是高氮奥氏体中温转变组织具超过常规时效强化的高硬度。     

高氮奥氏体中温转变过程的研究

研究含氮量在(2．6—2．7)％wt范围的过饱和高氮奥氏体225℃中温转变过程中发现，Fe—N中温转变与Fe-C系中温贝氏体转变有明显不同。高氮奥氏体在225℃等温时首先析出γ‘‘-Fe4N，γ-Fe（N）与γ‘‘-Fe4N的亚稳定组织，等温1-2h后在含氮量降低的奥氏体中形成α-Fe,8-10h后分解成α-Fe,8-10h后分解成（α-Fe γ‘‘-Fe4N）的两相稳定组织，显微硬度最高可达l100HV0．025。分解后的两相组织品粒细小，使衍射蜂宽化，扫描电镜观察以及X-ray衍射分析表明：分解产物随等温时间延长粗化不明显。     

高氮奥氏体特殊中温转变现象的初步观察

介绍了在含氮量接近质量分数２．８％的高氮奥氏体中出现的一种特殊的中温转变现象。在奥氏休晶界和晶内萌生细小的分解核心连成一片,在核心内可以看更细小的析出物,随后分解核心长大十分缓慢而核心的数量不断增加,最终各个细小的核心连成一片,形成高度弥散的分解产物,在共上分布着大量细小析出物,明显不同于马氏体或下体或下贝氏体的针片状组织。分解产物的硬度高达９００Ｖ左右,明显高于回火马氏体的硬度。这种高氮奥氏体的     

高氮奥氏体的中温转变行为

采用OM,XRD,SEM和TEM研究了由纯铁穿透渗氮所得高氮奥氏体经225℃中温转变后的显微组织,确定了转变产物的种类和形态.等温转变属于γ→α-Fe γ'-Fe4N上贝氏体转变,转变产物由α-Fe板条和γ'-Fe4N板条交替排列而成的贝氏体板条团以及离散分布在贝氏体团块间的残余奥氏体(γr)小团块组成.该贝氏体相变在晶界和晶内位错线上优先形核、长大,具有扩散型相变的特征,其领先相是γ'-Fe4N.γ'-Fe4N与奥氏体晶体结构上的相似性及界面良好的共格性,保证了γ'-Fe4N从奥氏体的顺利析出.     

高氮奥氏体中温转变产物的超高硬度

为了测定高氮奥氏体特殊的中温转变产物的硬度 ,用 0 1mm厚的薄片状纯铁试样于 6 4 0℃渗氮 ,获得高氮奥氏体 ,随后在 2 2 5℃等温至完全分解。用FM 70 0显微硬度计测量横截面上显微硬度 ,发现在接近试样表面处 (即含氮量接近氮在γ Fe中最大溶解度的高氮奥氏体中温分解产物 )的硬度超过反应烧结碳化硅和硬质合金 ,作者认为这种超高硬度与先前报道的高氮奥氏体中温转变形成的纳米级尺度的两相组织有关     

固溶时效对节镍型高氮奥氏体不锈钢组织的影响

对热轧态节镍型高氮奥氏体不锈钢进行固溶及时效处理,利用光学显微镜、电子背散射衍射,结合相图系统分析该材料固溶处理及时效后组织变化规律。结果表明,1050 ℃固溶处理后,试验钢基体为奥氏体,存在少量的铁素体,奥氏体晶粒形状偏等轴,晶粒内部存在大量孪晶。时效后,析出相主要为Cr₂N、CrN、Cr₂₃C₆。在时效时间为5 h不变的条件下,温度由650 ℃升高至800 ℃,碳化物及氮化物数量呈现先增长后降低的趋势,在750 ℃时数量最多。而在750 ℃时效5~10 h范围内,随着时效时间的增加,析出相数量变化不大。析出相的析出过程为:先在晶界交叉处析出胞状析出物,随时间的延长,在晶界逐渐析出条状析出物,在晶内开始出现并逐渐长大,最终形成类珠光体的片层状析出。     

不锈钢中δ铁素体与奥氏体组织转变模拟

通过不锈钢在奥氏体区的等温处理,研究不同温度、时间对组织转变的影响.对950℃不同时间等温处理的转变组织作了定量金相分析,并与Dictra软件模拟结果进行比较.结果表明,模拟结果与实验结果符合较好.另外对900℃、1100℃等温以及不同的初始晶粒尺寸进行了模拟,模拟结果显示,900℃、950℃初始阶段主要受相变驱动力因素控制,1100℃合金元素扩散成为控制因素.它们相同的转变全部完成的时间分别为28.9h,6.6h,3.8h.经过模拟计算,晶粒大小对组织转变有较大的影响.     

γ-Fe[N]的制备工艺及其回火组织性能研究

本文采用可控氮势的多段短时渗氮工艺来制备具有均匀氮浓度分布的γ-Fe[N]含氮奥氏体薄片试样.通过改变不同时段的渗氮时间和氮势,可以有效控制渗氮层的组织分布.通过SEM观察了其回火组织形貌变化.晶界处分解产物的形貌类似上贝氏体组织的层片结构.晶粒内部的γ′-Fe4N和α-Fe的混合组织十分细小致密,具有很高的硬度(＞800HV).     

超高碳钢高温回火组织转变机理研究

对Fe-1.5C-1.5Cr-2.0Al超高碳钢高温回火组织转变机理进行了研究.该超高碳钢经双相区淬火650℃回火后可获得平均值为310 nm的铁素体晶粒、平均值为250 nm的未溶碳化物及平均值为54 nm的析出碳化物的超细晶组织,结合试验,提出该超高碳钢仅通过淬火-高温回火可获得超细晶组织的转变机理.     

Isothermal transformation of austenite under high pressure

Metal Science and Heat Treatment -     

Microstructure characterization and hardness of Al-Cu-Mn eutectic alloy

The composition of Al-Cu-Mn ternary eutectic alloy was chosen to be Al-32.5 wt.%Cu-0.6 wt.%Mn to the Al2 Cu and Al12 Cu Mn2 solid phases within an aluminum matrix(α-Al) from its melt. The Al-32.5 wt.%Cu-0.6 wt.%Mn alloy was directionally solidified at a constant temperature gradient(G=8.1 K·mm~(-1)) with different growth rates, 8.4 to 166.2 μm·s~(-1),by using a Bridgman-type furnace. The eutectic temperature(the melting point) of 547.85 °C for the Al-32.5 wt.%Cu-0.6 wt.%Mn alloy was obtained from the DTA curve of the temperature difference between the test sample and the inert reference sample versus temperature or time. The lamellar spacings(λ) were measured from transverse sections of the samples. The dependencies of lamellar spacings(λAl-Al2 Cu) and microhardness on growth rates were obtained as, λ_(Al-Al2Cu)=3.02 V~(-0.36), HV=153.2(V)~(0.035), HV=170.6(λ)~(-0.09) and HV=144.3+0.82(λ_(AlAl2 Cu))~(-0.50), HV=149.9+53.48 V~(0.25), respectively, for the Al-Cu-Mn eutectic alloy. The bulk growth rates were determined as λ~2_(Al-Al2 Cu)·V = 25.38 μm~3·s~(-1) by using the measured values of λ_(Al-Al2 Cu) and V. A comparison of present results was also made with the previous similar experimental results.     

Intermediate temperature decomposition of supercooled high nitrogen austenite

Abstract

The mechanism of decomposition transformation of Fe–N the austenite system has been investigated. An improved process of austenitic nitriding, achieved by applying controlled nitrogen potential theory, allowed high nitrogen austenite samples with a uniform nitrogen concentration to be produced. The key point of this gas nitriding process is to keep the atmosphere at very low nitrogen potential. As a result, the nitride layer on the surface of the pure iron foil was reduced and pure iron ferrite was thoroughly nitrided, forming high N austenite (γ-Fe[N]) that is thermally stable at room temperature. The nitrogen concentration of this austenite was determined as 9·32 at.-%, which is almost the maximum value achievable in Fe–N austenite.     

冷却速度对超高强马氏体钢的马氏体相变起始温度和硬度的影响

采用热膨胀法测量了马氏体试验钢在20~70 ℃/s冷却速度下的马氏体相变起始温度(Ms点温度),并研究了其对试验钢硬度的影响。结果表明,冷却速度的提高可增加奥氏体强度、提高奥氏体的热稳定性,进而降低马氏体相变起始温度。同时,更高的冷却速度容易造成晶格畸变,增大位错密度,还会提高过冷度,细化有效晶粒尺寸,使试验钢的硬度提高。