热处理工艺对Nb-Ti低合金钢力学性能及组织的影响

以Nb-Ti低合金钢为研究对象,实验分析了3种不同的热处理工艺对奥氏体晶粒形态演化,以及材料微观组织和力学性能的影响,并分析了其影响机理。为低碳低合金钢的成分及热处理工艺优化提供了参考。     

热处理工艺对Nb-Ti低合金钢力学性能及组织的影响

以Nb-Ti低合金钢为研究对象,实验分析了3种不同的热处理工艺对奥氏体晶粒形态演化,以及材料微观组织和力学性能的影响,并分析了其影响机理。为低碳低合金钢的成分及热处理工艺优化提供了参考。     

调质热处理对Ni9钢低温韧性的影响

研究了不同的调质工艺参数对Ni9钢显微组织和-196℃下的冲击韧度的影响,并利用光镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对Ni9钢在不同热处理条件下的组织形态、分布及低温冲击断口形貌进行了观察分析。结果表明:淬火介质对其低温冲击韧度影响不大;而淬火温度对Ni9钢的低温冲击韧度在一定范围内影响显著;此外,回火温度对其低温冲击韧度的影响很大,说明Ni9钢的低温韧度对回火温度敏感。     

调质热处理对Ni9钢低温韧性的影响

研究了不同的调质工艺参数对Ni9钢显微组织和-196℃下的冲击韧度的影响，并利用光镜、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）对Ni9钢在不同热处理条件下的组织形态、分布及低温冲击断口形貌进行了观察分析。结果表明：淬火介质对其低温冲击韧度影响不大；而淬火温度对Ni9钢的低温冲击韧度在一定范围内影响显著：此外，回火温度对其低温冲击韧度的影响很大，说明Ni9钢的低温韧度对回火温度敏感。     

热处理工艺对9Ni钢组织和低温韧性的影响

对9Ni钢进行三种热处理工艺试验,分别为两次淬火+双相区淬火+回火（RLT）、淬火+双相区淬火+回火（QLT）、淬火+回火（QT）。采用X射线衍射仪、扫描电镜及多功能内耗仪等对不同工艺下9Ni钢的组织和低温韧性进行分析研究。结果表明,9Ni钢经QT处理后组织为马氏体+逆转奥氏体;经RLT和QLT处理后,组织中的马氏体变得细小,逆转奥氏体含量增加,并有23%左右的铁素体生成。RLT工艺下试验钢在－196 ℃下的低温冲击吸收能量最高,达到188 J,此时测得的逆转奥氏体含量也最多,为8.90%。RLT工艺下增韧归因于：晶粒细化;增加了逆转奥氏体形核点,逆转奥氏体含量增加,马氏体基体得到净化;铁素体组织粗化。     

回火保温时间对9Ni钢逆转变奥氏体和低温韧性的影响

在线热处理工艺中回火时间对9Ni钢逆转变奥氏体的体积分数和低温韧性有重要影响。用OM,SEM,XRD,EBSD,CVN等方法对不同回火保温时间样品中的逆转变奥氏体含量、分布及其低温韧性进行了研究。结果表明,逆转变奥氏体的体积分数随保温时间的延长先升高后降低,30 min时最高约为4.8%;低温冲击吸收能量(-192℃)在保温60 min时最高为132 J;低温韧性与逆转变奥氏体的体积分数及分布有关。     

两相区热处理过程中回转奥氏体的形成规律及其对9Ni钢低温韧性的影响

通过XRD测定了9Ni钢中的回转奥氏体含量,并采用EBSD技术观察其在基体上的分布,研究了两相区热处理后回转奥氏体含量、分布及其稳定性的变化以及些这因素对9Ni钢低温韧性的影响.结果表明:经过两相区处理后,9Ni钢的低温韧性有不同程度的改善,其中两相区处理温度为650℃时,-196℃的冲击功最高,达到177 J,此时测得的回转奥氏体含量也最多,达到10.15%,表明回转奥氏体含量对9Ni钢的低温韧性有重要的影响.EBSD结果则表明:经两相区处理,回转奥氏体不仅在晶界和板条束界形成,也在晶内的板条界上形成,因此即便在其含量低于淬火+回火处理的条件下,9Ni钢的低温韧性也有明显提高,证明回转奥氏体的分布也是影响9Ni钢低温韧性的一个主要因素.对稳定性的分析显示,在本文的工艺条件下,回转奥氏体的稳定性均未达到最佳.     

大型Ni4铸钢叶片逆变奥氏体组织对裂纹的影响

针对Ｎｉ４马氏体不锈钢大型叶片的运作环境，采用适当温度进行回火获得一定数量的逆变奥氏体组织，从而提高钢的塑韧性，使钢具有较好的热稳定性。在应力作用下降低钢的裂纹产生和裂纹的扩展速度，为水电机组长期地安全运行提供了可靠的保障。     

热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响

对9Ni钢厚板进行了4种热处理工艺试验,分别是终轧后直接淬火+回火(DQ+T)、淬火+回火(QT)、淬火+双相区淬火+回火(QLT)和热轧后空冷到双相区淬火+回火(LT),分析了热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响规律.结果表明,9Ni钢采用DQ+T工艺热处理可获得最高的强度,但-196℃低温下的冲击功只有139 J;采用传统的QT和QLT能保持较高的低温韧性,低温冲击功分别为198 J和223 J.采用QT工艺的强度和屈强比高,伸长率较QLT处理的要低.采用QLT工艺获得铁素体,钢板低温韧性显著提高的同时强度则有较大幅度的降低,而伸长率最高;采用LT工艺热处理的钢板低温冲击功为225 J,达到QLT工艺水平,其屈服强度、抗拉强度和伸长率均比QT处理的钢板的同类指标要高,是一种兼有高韧性和高强度的新工艺.     

Ni对高强船板钢显微组织及低温韧性的影响

随着用户对高强船板钢低温韧性要求的日益提高，添加适当含量的Ni元素已成为改善其低温韧性的重要手段。研究了TMCP工艺下，高强船板钢中Ni质量分数(0.3%，0.6%，0.9%）对其显微组织及低温韧性的影响。结果表明，随着Ni含量的增加，粒状贝氏体含量增加，大角度晶界比例提高，晶界间渗碳体数量减小，其形貌特征由仿晶界形向弥散分布的岛状转变；高比例的大角度晶界将提高裂纹传播阻力，提高钢板的冲击吸收功；而沿晶界分布的渗碳体会降低晶界间结合力，恶化钢板的低温冲击韧性。为降低生产成本，同时保证高强船板钢-80 ℃条件下的低温韧性，Ni质量分数控制在0.6%较为适宜。     

Ni对高强船板钢显微组织及低温韧性的影响

随着用户对高强船板钢低温韧性要求的日益提高，添加适当含量的Ni元素已成为改善其低温韧性的重要手段。研究了TMCP工艺下，高强船板钢中Ni质量分数(0.3%，0.6%，0.9%）对其显微组织及低温韧性的影响。结果表明，随着Ni含量的增加，粒状贝氏体含量增加，大角度晶界比例提高，晶界间渗碳体数量减小，其形貌特征由仿晶界形向弥散分布的岛状转变；高比例的大角度晶界将提高裂纹传播阻力，提高钢板的冲击吸收功；而沿晶界分布的渗碳体会降低晶界间结合力，恶化钢板的低温冲击韧性。为降低生产成本，同时保证高强船板钢-80 ℃条件下的低温韧性，Ni质量分数控制在0.6%较为适宜。     

热处理对不同碳含量3.5Ni钢力学性能和低温韧性的影响

利用光学显微镜及SEM进行组织观察,通过拉伸和低温冲击试验研究了热处理对两种不同碳含量3.5Ni钢的力学性能和低温韧性的影响。两种3.5Ni钢热轧板分别经860 ℃×1 h空冷的正火处理和860 ℃×1 h水淬+(580, 610, 640)×1 h回火的调质处理。结果表明:含碳量较高的3.5Ni钢热轧态强度低塑性高,但－100 ℃冲击吸收能量低,经正火处理后试验钢的整体性能降低,而调质处理后强度和低温冲击吸收能量均明显提升,塑性略有降低;含碳量较低的3.5Ni钢热轧态已经具有优异的拉伸性能和低温冲击性能,经热处理后拉伸性能和低温韧性没有得到明显提升。     

多次热循环对9Ni钢热影响粗晶区低温韧性的影响

采用焊接热模拟、电子显微分析、力学性能测试等技术手段,研究了国产9Ni钢在多种焊接热输入条件下焊接热影响粗晶区的低温韧性,讨论了多次焊接热循环对9Ni钢焊接热影响区组织性能的影响规律,以及不同焊接热过程中的组织特征和脆化倾向.研究结果表明,9Ni钢并不适合采用单道焊,在多道焊接过程中,后续焊道的热作用可以良好地改善其低温韧性,粗大晶粒组织的重结晶是提高低温韧性的主要因素.     

临界淬火工艺对9Ni低温钢力学性能及精细组织的影响

研究了临界淬火热处理(QLT)工艺对LNG工程用9Ni低温钢力学性能及精细组织的影响。与常规调质(QT)工艺的对比研究显示,QLT工艺在略微降低强度水平的情况下,显著提高9Ni钢的低温韧性水平及工艺稳定性,屈强比降低。随着两相区淬火温度的提高,9Ni钢的抗拉强度基本不变,屈服强度逐渐升高,低温冲击功在640~680℃范围达到最高值,为200 J以上。QLT工艺处理9Ni钢良好的低温韧性水平与层片化的细化马氏体组织及一定数量的稳定逆转变奥氏体直接相关。实验钢在640~680℃的两相区淬火,可获得10%以上含量的逆转变奥氏体,有利于低温韧性的改善。     

热处理对9Ni钢组织和深冷韧性的影响

采用SEM,TEM,XRD等方法研究了9Ni钢经两相区热处理(QLT)和调质处理(QT)后的精细组织,奥氏体含量,深冷冲击韧性和断口。结果表明,QLT处理有利于生成奥氏体。两相区加热温度TL为660℃时,试验钢中奥氏体的体积分数为12.2%,-196℃下的夏比冲击吸收能量为148 J。经QT处理的试样含有较高的位错密度,且伴有碳化物析出,冲击韧性降低。断口分析表明,QLT处理试样为等轴韧窝断裂特征,而QT处理试样为河流状解理断裂特征。示波冲击试验表明,QLT试样失稳断裂时,产生大量塑性变形,断裂吸收能远大于QT处理试样。     

焊接方法对9Ni钢焊接接头组织及低温韧性的影响

通过低温冲击试验、断口扫描和金相组织观察,研究了钨极氩弧焊和手工电弧焊两种焊接方法对9Ni钢焊接接头低温韧性的影响.结果表明,钨极氩弧焊焊缝和热影响区组织细小,断口韧窝尺寸大而深,使接头低温韧性高于手工焊接头.实验结果对9Ni钢的实际焊接提供了理论依据,对正确制定焊接工艺具有一定的指导意义.     

焊接工艺参数对9%Ni钢热影响区低温韧性的影响

采用热模拟技术研究了热输入和层间温度对9％Ni钢焊接热影响区中四个亚区域低温韧性的影响,并利用光学显微镜、X射线衍射仪对各亚区域的组织形态和数量分布进行了观察分析。结果表明,临界热影响区低温韧性对热输入和层问温度的变化不敏感;层间温度是影响粗晶区低温韧性的主要工艺参数;热输入则是影响过临界粗晶区和临界粗晶区低温韧性的主要工艺参数。热输入越大,晶粒和组织越粗大,低温韧性恶化;层间温度提高,马氏体的自回火作用越显著,低温韧性改善。因此,焊接9％Ni钢时,应采用较小的焊接热输入,配合较高的层间温度。     

两相区淬火对10Ni5CrMo钢组织与性能的影响

研究了10Ni5CrMo钢经调质处理和淬火 两相区淬火 回火(QLT)热处理后的组织与性能.结果表明,1ONiSCrMo钢经两相区淬火处理后,得到板条状的二次回火马氏体 铁素体的混合组织,并且在板条边界及板条内部析出逆转变奥氏体,该逆转变奥氏体与基体遵从K-S关系.10Ni5CrMo钢经QLT处理后改善了钢的回火稳定性,屈强比降低,尤其是低温韧性显著提高.随着回火温度的升高,逆转变奥氏体的含量增多.稳定的逆转变奥氏体提高了低温韧性.     

Cr和W对Ni基铸造合金高温腐蚀的影响

把高温空气作为发电用蒸气间接加热源的加热传热管暴露在含有HCl高温气氛和燃烧灰堆积的环境中，其表面温度可达1273K左右。以前曾报道过添加Al和Si对传热管用Ni基铸造合金耐高温腐蚀性能的影响，现在日本大同特殊钢公司等，以提高该传热管使用寿命为目的，研究了添加Cr和W对Ni基铸造合金高温腐蚀性能的影响。     

W和Mo对9Cr系耐热钢抗水蒸气氧化的影响

在日本超超临界压发电设备使用铁素体耐热钢的研究正在进行之中，日本物材机构已查明低碳氮化物强化钢具有良好的长时间蠕变强度。同时这种钢的高温长效强度不依赖于含W的Laves相的析出强化。另外，发现添加Mo的钢比添加W的钢水蒸气氧化量少。为此开展W影响9Cr铁素体耐热钢水蒸气氧化的研究。