EFFECT OF W CONTENT ON MECHANICAL PROPERTIES OF 12％Cr-W-V-Nb HEAT RESISTANT STEEL

本文报道了钨的含量对12％Cr-W-V-Nb耐热钢高温及室温力学性能的影响。试验结果表明:当钨的含量在2.2—3.0wt-％之间变化时,室温抗拉性能没有明显变化,但冲击韧性却随着钨量的增加而下降。另一方面,钨量的增加提高了短时间的持久强度,但对长时间的持久强度却没有改善作用。钨量的增加对析出行为有两方面的作用:促进Fe_2W型Laves相的形成并增加析出相总量;加速了回火后在高温加热过程中析出相的粗化。钨对高温力学性能的影响与析出特性有密切关系。在持久寿命较短时,析出相来不及粗化,析出量的增加造成了析出强化效果的加强,即钨量的增加提高了高温强度;而当长时间加热后,析出相发生了明显的粗化,降低了析出强化效果。     

钨含量对12％Cr耐热钢力学性能的影响SCIEI

本文报道了钨的含量对12％Cr-W-V-Nb耐热钢高温及室温力学性能的影响。试验结果表明:当钨的含量在2.2—3.0wt-％之间变化时,室温抗拉性能没有明显变化,但冲击韧性却随着钨量的增加而下降。另一方面,钨量的增加提高了短时间的持久强度,但对长时间的持久强度却没有改善作用。钨量的增加对析出行为有两方面的作用:促进Fe_2W型Laves相的形成并增加析出相总量;加速了回火后在高温加热过程中析出相的粗化。钨对高温力学性能的影响与析出特性有密切关系。在持久寿命较短时,析出相来不及粗化,析出量的增加造成了析出强化效果的加强,即钨量的增加提高了高温强度;而当长时间加热后,析出相发生了明显的粗化,降低了析出强化效果。     

细化剂与冷却方式对K438合金组织和高温性能的影响

采用模壳面层细化与风冷/空冷相结合,研究了熔模精铸K438合金凝固组织及沉淀相形成规律,提出了改善合金高温力学性能的途径。结果表明,模壳面层细化为凝固过程提供了有效形核质点,促进凝固组织从柱状晶向等轴晶发生转变,有效地细化了合金的晶粒组织。风冷方式抑制了枝晶熟化和沉淀相粗化,显著降低二次枝晶间距及γ′析出相尺寸。截面等轴晶比例的增加有利于提高合金980℃/150 MPa高温持久性能。枝晶组织的细化及细小沉淀相的形成可以改善合金650℃高温拉伸强度,其中风冷试棒的高温屈服强度和伸长率分别为734 MPa和11%,相比空冷态分别提高了5%和41%。     

Effect of Heat Treatment on the Microstructure and Mechanical Properties of the Modified 718 Alloy

M718 alloy with an extra high Mo content of 7.50 wt% which reduced Nb addition and increased Al and Ti additions within the composition specifications of 718 alloy has been designed to increase the service temperature of 718 alloy. And the effect of the heat treatment on the microstructure and mechanical properties of M718 alloy has been investigated in this study. The results showed that Laves phase precipitated on the grain boundaries of M718 alloy instead of d-Ni_3 Nb phase in718 alloy, and y'and y'phases precipitated in the matrix of M718 alloy as that in 718 alloy. Increasing the solution temperature from 960 to 1050 ℃ noticeably reduced the intergranular precipitation of Laves phase. The precipitation of Laves phase was appropriate at 1020 ℃ for improving the grain boundary cohesion. Increasing the two-stage aging temperatures markedly increased the sizes of y' andy'phases. As a result, the strength of M718 alloy increased.     

EFFECT OF BORIDE ON STRESS RUPTURE PROPERTIES OF AN FeNiCr-BASE ALLOY

本文研究了硼对Fe-H42Ni-12Cr-4W-1.5Mo-4.5Ti-2Al合金热强性的影响,结果表明:硼在合金中以固溶及二次硼化物状态存在可以提高合金的持久性能;而以一次硼化物存在对合金的持久强度并无贡献,过多的一次硼化物还会引起持久性能降低。 试验结果还表明,该合金固溶温度升高引起的持久性能提高,是由于晶界二次硼化物浓度增加所引起的。在试验的晶粒度范围内,单纯的晶粒长大并不能引起持久性能的提高。     

回火温度对CLAM钢组织及性能的影响

以真空感应熔炼(VIM)+电渣重熔精炼(ESR)生产的CLAM钢为研究对象,在1000℃淬火后,分别在690、725、760、795℃下回火,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等研究了回火温度对CLAM钢组织及力学性能的影响。结果表明:在不同温度回火后,试验钢显微组织均为回火马氏体;随着回火温度的升高,试验钢中析出相数量逐渐增多;725℃回火后,试验钢析出相的尺寸细小,但出现偏聚现象,回火温度为760℃时,析出相分布较为均匀;随着回火温度的升高,试验钢强度逐渐降低,冲击韧性逐渐提高;760℃回火时试验钢具有较优的综合力学性能。725℃回火对试验钢的位错密度和强度影响最大,相比690℃回火,试验钢的位错密度、抗拉强度及屈服强度分别下降了2.575×10^14 m^-2、109.6 MPa和118.1 MPa。     

时效处理对GH4169合金显微组织及高温拉伸变形行为的影响

研究了在900 ℃超温服役的试验条件下,时效时间对GH4169合金的显微组织形貌、显微硬度和高温拉伸性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,δ相先由晶界呈短棒状析出,然后以长针状覆盖整个晶粒。时效初期晶粒有长大现象,随着δ相沿晶界的不断析出,晶粒长大现象消失。900 ℃时效处理使得GH4169合金强化相发生溶解与转化,致使合金显微硬度从44 HRC急剧降至13.6 HRC,但后续保温时间的延长对显微硬度影响较小。δ相的析出对合金的高温力学性能有显著影响,适量的析出提高了合金的抗拉强度和高温塑性,大量析出则导致合金抗拉强度变低,高温塑性变差;不同时效处理后的合金高温拉伸均为典型的弹性-均匀塑性变形,变形断裂机制皆为微孔聚集型断裂。     

淬火温度对低钴二次硬化钢组织和性能的影响

采用Thermo-Calc热力学软件计算了一种新型低钴二次硬化钢高温区间的析出相种类和含量,结合光学显微镜、扫描电镜和力学检测等试验方法,研究了淬火温度对其组织和性能的影响。结果表明,在较低温度淬火时,板条马氏体基体上存在大量富W、Mo的球状M₆C析出相。升高淬火温度,M₆C相迅速回溶,并在1060 ℃时完全溶解。M₆C相的溶解使得二次硬化效果增强、冲击性能提升,同时导致原奥氏体晶粒明显粗化,进而对强韧性产生不利影响,最终试验钢经1060 ℃淬火后获得最佳力学性能配合。     

Ti微合金化高强钢性能波动原因分析与工艺优化

目前，700 MPa级高强钢主要采用Ti微合金化成分体系，利用纳米级Ti析出相来提高强度，但存在塑性不足、性能波动大等问题。利用OM、SEM和物理化学相分析法，对比研究了带钢头、中、尾部微观组织、力学性能以及析出相的类型与大小。结果表明，带钢头、中、尾部均为准多边形铁素体组织，头部晶粒尺寸细小，中部和尾部晶粒尺寸相对较大，然而带钢头部强度显著低于中部和尾部。通过分析强化机制，发现带钢头部M(CN)析出不充分，沉淀强化作用相对较小是其强度偏低的主要原因。为此，对控轧控冷工艺进行了优化，采取提高头部卷取温度、轧后送入缓冷坑等措施后，带钢头、中、尾部析出相数量基本相当，性能均匀性得到了明显改善。     

Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢富铜相析出的影响

研究了不同Ni含量的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在1040℃固溶后油冷和炉冷(均进行480℃时效,分别表示为OC、FC试样)两种热处理工艺下的力学性能和微观组织变化规律,通过力学性能测试、SEM和TEM观察,探讨了Ni含量对力学性能和富铜相析出的影响.研究表明:FC试样的强度由于炉冷过程中析出了粗大的富铜相而显著低于OC试样的;随Ni含量的提高,两种试样的强度均增加,但差距在缩小,其原因是炉冷过程中析出的富铜相尺寸逐渐细小,表明Ni可以提高了Cu在γ相区的溶解度,延缓了固溶后炉冷过程中的富铜相析出;随时效温度的提高,不同Ni含量试验钢的强度降低,且Ni含量高的试验钢强度降低更显著;随Ni含量的提高,时效过程中富铜相的形核速率和长大速度增加,表明Ni降低了Cu在钢中的扩散激活能.     

P91钢管道异常低硬度部位的组织和性能

对电厂运行过程中发现的P91钢主蒸汽管道的低硬度部位进行了微观组织观察、短时力学性能试验和高温持久强度试验,分析了其硬度偏低的原因。结果表明,低硬度区域P91钢组织为铁素体+析出物,位错密度较低,M₂₃C₆相在晶界处粗化聚集,同时析出新相Laves相,使得P91钢的短时力学性能和高温持久强度下降严重。     

Ru对镍基单晶高温合金高温持久性能的影响(英文)

在真空定向炉中浇注了具有[001]方向的不含Ru和含Ru两个单晶高温合金,其它合金元素的含量基本相同,研究Ru对单晶高温合金在(980℃,250 MPa),(1100℃,140 MPa)和(1120℃,140 MPa)条件下持久性能的影响。结果表明,加入Ru能提高单晶高温合金的高温持久性能,提高作用随着温度的升高而降低。在断裂后的两种合金试样中都观察到γ′相定向粗化和筏排化,并且在(1100℃,140 MPa)和(1120℃,140 MPa)条件试样中有针状的TCP相析出,而在(980 ℃,250 MPa)条件试样中无TCP相析出。加入Ru减少了TCP相的析出数量。最后,讨论了加入Ru带来的合金组织变化进而提高合金持久性能的原因。     

高钨镍基高温合金K416B富W相的析出行为

研究了K416B合金中富W相的析出行为与合金浇注温度和凝固速率的关系。结果表明,在相同冷却速率下,合金的浇注温度由1500℃降低到1450℃时,晶粒尺寸明显减小。在不同浇注温度下,合金中均有块状α-W相在残余共晶中析出,α-W相形貌差别不大。合金的残余共晶中存在大尺寸的M6C相,而残余共晶的边缘处有小尺寸的M6C相。高凝固速率时,合金中富W相数量减少、尺寸减小,表明富W相析出受到明显抑制。对于铸造高钨镍基高温合金,选择合适的浇注温度以及保温体系加快凝固初期的冷却速率,可以控制富W相的析出和转变,从而优化合金性能。     

加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢锻件的持久性能

研究了高温持久对2.25Cr-1Mo-0.25V钢断口及显微组织的影响。对热处理态试样的常温、高温及相同温度、不同载荷下的高温持久强度进行分析,并通过扫描电镜(SEM)对持久试样的断口及微观组织进行观察。结果表明,随着加载应力的增加,持久时间显著降低,持久试样断裂后,断口形貌的韧窝中有富Mo析出相,且随着持久断裂时间的延长,析出相中Mo元素含量逐渐增多。     

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)。     

Effect of high temperature aging on microstructure and mechanical properties of a directionally solidified Ni3Al base alloy IC6A

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙｓｏｌｉｄｉｆｉｅｄＮｉ3ＡｌｂａｓｅａｌｌｏｙＩＣ6ＡｗｉｔｈｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＮｉ (7.5～8.5 )Ａｌ (13.0～ 15 .0 )Ｍｏ (0 .0 2～ 0 .1)Ｂ (0 .0 0 5～0 .0 5 )Ｙ (ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ ,% )ｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｅｎｔｌｙｄｅｖｅｌ ｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎａｌｌｏｙＩＣ6ａｓａｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｒｕｃ ｔｕｒａｌｍａｔｅｒｉａｌｕｓｅｄｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｊｅｔ ｅｎｇｉｎｅｖａｎｅｓｏｐ ｅｒ…     

Evolution of Microstructures and Mechanical Properties of Zr-Containing Y-CLAM During Thermal Aging

The thermal stability and mechanical properties of China low activation martensitic steel with Zr and Y were investigated via thermal aging at 550 °C for 8000 h. The Laves phase content monotonically increased with thermal aging, and the volume fraction of the Laves phases stabilized in the alloy after 3000 h of thermal aging. The observed degradation in mechanical properties was because of the coarsening of M_(23)C_6 carbides and matrix grains during the earlier stages of thermal aging. The precipitation of Laves phases and V_3Zr_3C particles increased the strength and hardness of the alloy. Grain coarsening was the primary reason for the decrease in impact properties, and the ductile-to-brittle transition temperature increased from-71 to -48 °C after 8000 h of thermal aging.     

电弧熔丝增材制造ER2319铝堆积金属的组织性能及T6热处理工艺优化

通过正交试验、光学显微镜、SEM、TEM等方法研究了T6热处理工艺对电弧熔丝增材制造ER2319堆积金属的组织与性能的影响,通过多元线性回归得出了T6热处理后堆积金属抗拉强度随工艺参数变化的数学模型,并分析了组织演变机制。结果表明, T6热处理工艺参数对堆积金属力学性能影响的显著度排序为:时效时间>时效温度>固溶时间>固溶温度。基于强度变化模型优化出的T6热处理工艺参数为固溶温度538 ℃、固溶时间42 min、时效温度185 ℃和时效时间23 h,使得堆积金属的抗拉强度较未热处理前提高了48.4%。固溶温度由538 ℃提高至553 ℃或固溶时间由42 min增加至82 min均会导致堆积金属中α-Al晶粒显著粗化且晶界局部过烧严重;固溶时间的增加还会导致第二相θ-Al₂Cu粗化且数量减少,降低堆积金属力学性能;时效温度或时效时间的增加会提高纳米级亚稳相θ′-Al₂Cu、θ″-Al₂Cu的析出驱动力,可显著提高沉淀强化效果。     

回火时间对高强抗震耐火钢板组织与力学性能的影响

采用OM、SEM、TEM、拉伸试验和冲击试验等,研究了600 ℃回火不同时间对690 MPa级高强抗震耐火钢板的力学性能、微观组织及析出行为的影响。结果表明,不同回火时间对耐火钢板的力学性能和微观组织有重要影响。耐火钢板经过600 ℃回火后强度稍有降低,但伸长率增大,屈强比降低,综合力学性能提高,低温冲击吸收能量随回火时间的延长而降低。最优回火保温时间为15 min,此时试验钢板的屈服强度为976 MPa、硬度为396 HV,-40 ℃冲击吸收能量为164 J,其组织由贝氏体+铁素体+少量马氏体构成,在马氏体和铁素体中均存在位错和细小析出相,析出相为富Nb的Nb、Ti复合碳化物,发挥沉淀强化作用;当保温时间延长至60 min后,析出大量细小Nb、Ti和Mo复合碳化物,但此时的沉淀强化作用不能弥补铁素体造成的强度损失,所以在相同温度回火过程中,随着回火时间的延长,抗拉强度和硬度下降。     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。