Q460FRW耐火钢的组织稳定性

采用Thermo-Calc热力学软件计算Q460FRW耐火钢的平衡态析出相。利用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察和分析Q460FRW耐火钢600℃保温处理前后的基体与析出相演变。结果表明:600℃下的平衡态析出相由M7C3,M23C6(M=Fe,Cr,Mo,Mn)和MX(M=Nb,Ti;X=C,N)构成。热机械控制工艺下,组织主要由粒状贝氏体和针状铁素体构成。600℃保温处理后,粒状贝氏体中的M/A组元逐渐分解,针状铁素体逐渐转变为块状铁素体。随600℃下保温时间的延长,富Cr/Mn的M7C3相尺寸持续增加,富Nb/Ti的MX相尺寸在小幅度增加后保持稳定,未发现M23C6型析出相。在保温过程中,Mo主要以固溶态存在,其对耐火性能的作用主要为固溶强化。     

1Cr12Ni2WMoVNb（GX—8）钢的回火转变研究

本文叙述了1Cr12Ni2WMoVNb(GX—8)钢的回火转变机制的研究结果。该钢经300℃回火析出Fe_3C型碳化物,400～500℃回火析出M_7C_3与M_2X,500～600℃回火析出M_2X和M_(23)C_6,600℃以上回火析出M_(23)C_6。由于在不同温度下回火,析出的碳化物类型、形态、数量和分布的不同,因而使钢具有不同的物理、力学和化学性能。     

一种SCWR包壳管用9-12%Cr低活性F/M钢的组织及析出相研究

运用Thermo-Calc软件进行热力学计算,预测了一种新型9-12%Cr低活性F/M(铁素体/马氏体)实验钢的组织。对淬火回火热处理后的显微组织进行了观察,并对析出物进行电子衍射结构分析和EDS化学成分检测。结果表明,实验钢是典型的回火板条马氏体组织,位于各种晶界上的析出物均为富Cr的碳化物M_(23)C_6,其化学成分随碳化物的形貌变化而变化。对实验钢进行60%冷变形并随后在820℃退火10-300 min,M_(23)C_6在完全再结晶、奥氏体相变过程中进一步球化,Cr、W不断富集,Cr/Fe逐渐升高至2后成分趋于稳定,化学组成接近于(Cr_(15)Fe_6W_2)C_6。     

奥氏体热作工具钢的析出与强化

透射电镜(TEM)分析表明,奥氏体热作工具钢的强化相为晶内析出的MC,它与基体存在严格的晶体学取向关系:(111)_(MC)//(111)γ,[110]MC//[110]γ。在700℃时效,MC质点主要在基体中的空位上形核和长大;在800℃时效,MC质点同时在位错网和空位上形核和长大。晶界上存在两种碳化物:M_(23)C_6和M_7C_3。在700℃时效,M_(23)C_6与基体没有取向关系,而在800℃时效,这种碳化物与基体的取向关系为:(111)M_(23)C_6//(111)γ,[110]M_(23)C_6//[110]γ。     

Ni-25Cr-20Co合金时效组织结构及性能研究

在Thermo-Calc热力学软件模拟计算基础上,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱检测和透射电子显微镜研究了Ni-25Cr-20Co合金在长期时效过程中析出相的变化情况及对性能的影响,理论分析了γ′相颗粒粗化对合金拉伸变形过程中第二相与位错交互作用机制的影响。结果表明:经750℃时效后合金中析出MC、M_(23)C_6和γ′相,γ′相的体积分数约为16%。长期时效后,γ′相颗粒的平均尺寸与时间t符合LSW理论,受溶质原子扩散及γ/γ′界面能的影响。时效后合金的拉伸强度明显增加,随时效时间的延长,拉伸强度逐渐降低。随γ′相的粗化,拉伸变形过程中第二相与位错交互作用的机制由位错热攀移机制→位错切割机制→Orowan绕越机制转变为位错热攀移机制→Orowan绕越机制→位错切割机制。     

低活化钢析出相热力学研究

设计了一种低碳低活化铁素体/马氏体钢,利用扫描电镜、透射电镜和拉伸实验等方法观察和测定了实验钢在不同制备工艺下的显微组织和力学性能,并对其析出物进行EDS化学成分检测,同时通过热力学计算研究了低碳低活化钢析出相的析出规律。结果表明:热轧后经980℃保温1h完全奥氏体化淬火与750℃保温1h空冷处理后,能够制备出性能达标的超低碳实验钢;析出相主要为M_(23)C_6和MX相,其中M_(23)C_6主要在950℃以下轧制和热处理过程中析出,而MX主要在轧制过程中大量析出,同时在快速冷却和热处理过程中的二次析出比较少。     

18Cr10NiNb耐热钢析出相的热力学计算和平衡相分析

将18Cr10NiNb耐热钢在650℃进行10,000h的时效试验,用扫描电镜和透射电镜分析了18Cr10NiNb奥氏体耐热钢的组织,通过热力学计算研究了500-1400℃碳、铌和氮含量的变化对平衡析出相的影响。结果表明:在18Cr10NiNb钢的时效过程中在晶内析出了富Nb的MX相,在晶界析出了富Cr的M_(23)C_6相。根据热力学计算,其平衡析出相为MX,M_(23)C_6和σ相。MX相和M_(23)C_6型碳化物的最高溶解温度分别约为1340℃和840℃。MX相的数量随C和Nb含量的提高而增加。σ相的数量随着C含量的提高而减少。添加0.2%的N元素后,MX相为含有N、Nb、Cr和少量C的复杂碳氮化物,且在其平衡组织中出现了Cr_2N相。     

700℃超超临界机组用617B镍基合金的组织结构和析出相

使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对比分析了617B镍基合金在750℃持久试样和时效态试样的组织结构和析出相。结果表明:在蠕变和时效过程中在晶内和晶界都析出复杂面心立方结构的M23C6,晶内析出有序立方结构γ′相,前者为多边形或条形,后者为粒状;随着试验时间的延长析出物的颗粒尺寸出现长大的趋势;应力对γ′相的生长影响不明显,但是对晶界碳化物有明显的影响;在长时间应力条件下,M23C6碳化物聚集长大。     

高速钢中马氏体回火过程的x射线研究

用三指数不等的晶面族衍射峰的重心法测定了6—5—4—2高速钢经淬火和180—650℃多次回火后马氏体(α′—相)的正方度;发现低温回火析出碳使正方度下降之后,450℃以上α′—相的c/α比值重新升高,在500—520℃达到极大值。x射线定相分析得出,330℃至45O℃范围内析出了M_3C,但到500℃消失,直到600℃以上回火才能明确判定标志合金碳化物(MC)的衍射峰之出现。在520—600℃,{110}α′峰出现不对称的边带。讨论了上述现象的原因及对研究高合金马氏体二次硬化的意义。     

K640合金钎焊接头组织及工艺控制

采用不同的工艺参数对铸造钴基高温合金K640进行了钎焊实验,通过扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对钎焊接头进行了微观组织观察、典型物相成分测试及物相分析.结果表明:不同钎焊工艺参数下的钎缝均由钴基固溶体、碳化物M23C6、硼化物M3B2 钴基固溶体共晶,以及块状及颗粒状碳化物MC组成.当钎焊温度较低或保温时间较短时,钎缝中央生成大量的M3B2;随着钎焊温度的升高及保温时间的延长,钎缝中M3B2、MC减少,M23C6增多、长大.     

Inconel 625合金中析出相演变研究进展

本文综述了Inconel 625合金析出相的析出与演变行为,重点介绍了该合金不同类型析出相包括γ′相、γ″相、δ相、Ni_2(Cr,Mo)相以及MC,M_6C,M_(23)C_6型碳化物和Laves相;阐明不同成形工艺、热处理及高温蠕变过程中析出相的析出与演化行为,论述不同类型的析出相对合金性能的影响;指出Inconel 625合金快速成形及焊接过程中产生裂纹的主要因素,并提出未来重要的发展方向是如何通过选择与控制相析出来进一步提高Inconel 625合金的热强性和热疲劳性能。     

Inconel 740H蠕变过程中晶界M23C6的粗化行为

为了解700℃超临界电站锅炉过/再热器用主要候选材料Inconel 740H晶界M_(23)C_6相在蠕变过程中的粗化行为,对通过真空感应熔炼和真空电弧重熔双联工艺制备的合金,在750℃/200 MPa条件下分别开展蠕变中断与蠕变断裂试验,并利用扫描电镜、透射电镜、能谱分析仪等测试方法对晶界M_(23)C_6相进行表征.采用Image-Pro Plus软件对相参量进行定量统计,进而分析其变化趋势.研究表明:在所研究温度、应力及时间范围内,随着蠕变时间的延长,晶界富Cr的M_(23)C_6相逐渐由粒状、短棒状发展成为长条、半连续的链状分布;粒子沿平行于晶界方向的长大速率明显高于沿垂直于晶界方向的长大速率,但二者的粗化均表现出尺寸三次方与时间之间呈线性关系的规律;相数量的增加与蠕变时间亦呈线性关系;与尺寸的粗化相比,相数量的增长较为缓慢,外加应力在一定程度上促进了M_(23)C_6的析出.     

激光表面重熔对高速钢显微组织的影响

采用CO_2连续波激光对W18Cr4V高速钢进行表面重熔处理。分析结果表明,经激光重熔后高速钢的显微组织明显细化,重熔层内的相构成为马氏体、奥氏体,过剩的δ铁素体和M_6C、M_(23)C_6型碳化物。枝晶内为孪晶马氏体和部分板条马氏体。枝晶间为富合金元素的奥氏体和M_6C碳化物,孪晶马氏体上沿孪晶面有M_(23)C_6碳化物共格析出。激光扫描速度增加、δ铁素体量增多,重熔层显微硬度下降。     

AMS5616钢的回火脆性

本文研究了AMS5616钢经990℃淬火、不同温度回火后的室温力学性能,特别是室温冲击韧性的变化。发现该钢在450～550℃回火,存在一个明显的回火脆性区。显微组织研究表明:该回火脆性主要与残余奥氏体的大量分解和M_3C型碳化物向M_(23)C_6型碳化物的转化有关。     

一种多元低合金高碳钢的热处理组织及硬度的研究

对一种低合金高碳钢(0.81C,0.65Cr,0.89W,0.54Mo,0.23V)热处理组织及硬度研究表明,该钢退火具有多类型碳化物(M3C,M7C3,M23C6,M6C和MC),在800～840℃区间退火,处于γ相低温区原碳化物部分溶解和新碳化物重新形核生长过程,使碳化物颗粒超细化,平均尺寸0.33～0.34 μm.淬火时,因M3C、M23C6溶解于奥氏体的速度较快,在840～860℃淬火时,硬度可达HRC63～65;未溶碳化物M6C和MC(VC)有利于马氏体细化,但因其数量较少,淬火最高温度不易超过880℃.该钢在低温和中温回火有较好的抗回火性能,并能有效地促进残余奥氏体转变.该钢热处理过程组织结构特征能较好地以相平衡热力学计算结果进行解释.     

时效温度对Ti-51.1Ni形状记忆合金相变和形变行为的影响

用XRD、光学显微镜、TEM、示差扫描量热仪和拉伸试验研究了时效温度(T_(ag))对300、400、500、600℃各保温1h时效态Ti-51.1Ni形状记忆合金组织、相变、拉伸性能和形状记忆行为的影响。结果表明300～600℃时效态Ti-51.1Ni合金室温下由母相B2、马氏体B19′和析出相Ti_3Ni_4组成,显微组织形态呈等轴状,组织中存在Ti_3Ni_4析出相,随T_(ag)升高Ti_3Ni_4析出相的形貌由点状变为片状。随T_(ag)升高,Ti-51.1Ni合金冷却/加热相变类型由A→R/R→A型向A→R→M/M→A型向A→M/M→A型转变(A-母相B2,CsCl型结构;R-R相,菱方结构;M-马氏体B19′,单斜结构);R相转变温度(T_R)升高,M相转变温度(T_M)在500℃时效态后降低。随T_(ag)升高,合金的抗拉强度先升高后降低;伸长率先降低后升高。300、400℃时效态合金呈稳定超弹性(SE),500、600℃呈现形状记忆效应(SME)+SE。要使Ti-51.1Ni合金常温下呈SE,需对合金进行300℃或400℃时效处理;要使该合金在常温下呈SME,需对合金进行500℃时效处理。     

热处理对12Cr2Mo1R耐热钢断裂韧度的影响

本文对12Cr2Mo1R耐热钢板进行了正火+回火处理(NT),然后再进行模拟焊后热处理(SPWHT),研究了这两种状态钢板在不同温度下的J-Δa阻力曲线,并对断裂韧度J0.2BL值进行了分析。研究结果表明,这两种热处理态组织均以贝氏体为主,所含碳化物都由M3C、M2C、M7C3和M23C6组成,其中M代表合金元素Cr、Mo、Mn和Fe或者它们的组合;在相同热处理的状态下,温度越高,断裂韧度值越高;相同温度情况下,正火+回火态12Cr2Mo1R耐热钢表现出较高的断裂韧度,因为其碳化物含量较小,碳化物之间的间距相对较大。     

冷速及高温回火对低合金高强铸钢组织性能的影响

为提高低合金高强铸钢(HSLA)的综合力学性能,满足恶劣环境下的使用要求.采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、冲击试验机、万能材料试验机研究了3种不同冷速及高温回火对HSLA铸钢组织与力学性能的影响.结果表明:随冷速增加,淬火组织发生由多边形铁素体+针状铁素体+粒状贝氏体→粒状贝氏体+板条贝氏体→准上贝氏体+板条马氏体的演变.冷速为1℃/s的空冷样,具有最高的塑韧性;冷速最大的水冷样,其强度、硬度最高.冷却样经580℃回火,其晶界、板条界均有粒状、短棒状的纳米第二相析出,EDS分析表明,100~200 nm的析出相为合金渗碳体(M3C),而50 nm以内的析出相为(V,Ti)(C,N).空冷样回火后有较高强度、最高的塑韧性;油冷、水冷样回火后,Re提高,Rm略有下降,AkU降低与高温回火脆性的发生有关,但-40℃的AkU仍有60、40 J,具有较好的低温冲击韧性.可见,试验HSLA铸钢表现出良好的综合力学性能,能满足在恶劣环境下的使用要求.     

稀土Y对Mg-6Zn-1Mn合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、万能力学试验机等手段,系统研究了不同含量Y(1%~6%(质量分数))对Mg-6Zn-1Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Y的不断增加,Mg-6Zn-1Mn系铸态合金主要物相演变规律为α-Mg+Mg7Zn3→α-Mg+I→α-Mg+W→α-Mg+X,这主要归因于不同的Zn/Y原子比。研究发现,当Y含量低于2%时,挤压可使晶界和晶粒内部析出细小弥散的第二相,同时提高了合金强度和室温延展性。而随着Y的进一步增加,第二相颗粒变大,且主要存在于晶界,热挤压过程中晶粒不易被挤碎,弱化了析出相与基体的界面能,最终使得挤压态合金综合力学性能降低。     

第二代定向高温合金DZ406的长期时效研究EI北大核心

研究了二代定向合金DZ406在900℃和980℃无载荷时效处理后的组织及性能变化。组织基本稳定,3000h后枝晶干区域有微量针状相出现,根据萃取结果为μ相,但并未使性能大幅下降;而980℃,1000h时效后未发现针状相的析出。900℃时效中,γ′在1500h前没有明显变化,2000h后γ′开始长大,3000h后呈条状分布。时效后,均有次生碳化物析出,包括枝晶间粒状富Hf的MC(2),晶界上条块状MC,不规则的M6C及链状M23C6。760℃/780MPa的持久寿命随时效时间的延长先提高后下降;870℃/517MPa的持久寿命则逐渐下降,并在3000h后下降了50%左右。980℃和1100℃的持久寿命随时效时间延长下降幅度相对较小,尤其是980℃的持久寿命在3000h后只下降了17.8%。