固溶温度对GH4202合金组织及拉伸性能的影响

为充分挖掘沉淀强化型镍基高温合金GH4202管材性能,以满足我国航天新型发动机的要求,研究了固溶处理温度对合金组织及拉伸性能的影响规律.结果表明,在1 050~1 075℃范围固溶处理后合金晶粒度无明显变化,当固溶温度升至1 100℃时,合金局部出现异常晶粒长大,当固溶温度达到1 150℃时,合金晶粒均匀长大.随固溶温度升高,合金晶界硼、碳化物数量明显减少,由链状向孤立的颗粒状转变.随固溶温度升高,GH4202合金室温及高温拉伸强度均呈降低趋势,尤其以屈服强度降低幅度最为显著.合金的室温面缩率随固溶温度升高而降低,且降低幅度较大,但室温断裂延伸率变化并不显著;700℃下合金的断面收缩率与断裂延伸率随固溶温度的变化均表现为先升高后降低的趋势.GH4202合金最佳固溶处理工艺为1 110℃保温30 min后水冷,此时合金晶粒度为5.0级、晶界碳化物呈细小链状,晶内沉淀强化γ'相弥散析出,可保证合金具有优异的室温及高温力学性能.     

TP347H钢固溶过程中组织演变的原位表征

为了研究TP347H钢在固溶过程中的微观组织演变规律,采用激光共聚焦显微镜对其在1 100、1 150和1 200℃下固溶处理时的组织演变过程进行了原位观察,结合扫描、金相和Thermo-Calc热力学计算软件对其中的析出相进行观察与分析。结果表明,TP347H钢中的含铌析出相以Nb(C,N)的形式析出,随着温度升高,Nb(C,N)析出相摩尔分数会减少;原位观察发现,在固溶处理过程中试验钢中存在小尺寸二次Nb(C,N)析出相的析出-溶解行为,并且原始态存在的一次Nb(C,N)析出相不会发生溶解;随着固溶温度的升高,二次Nb(C,N)析出相大量回溶,导致晶粒尺寸长大速度加快。晶粒以晶粒合并和晶界迁移两种形式长大。     

回溶处理对7050高强铝合金显微组织和机械性能的影响

为了获得7050高强铝合金较为理想的固溶处理制度,通过组织观察(光学显微镜和扫描电镜)、洛氏硬度测试、拉伸力学性能测试、能谱分析等方法研究了固溶处理对7050高强铝合金显微组织和性能的影响.结果表明,在430～470℃范围内,随固溶温度的增加或固溶时间的延长,合金的粗大相逐渐回溶入基体组织中,固溶效果增强,经过淬火后组织过饱和度增大,经人工时效后的基体强化效果增强,强度逐渐提高.然而,随着固溶温度进一步提高或延长固溶时间,造成了晶粒的长大,过剩相减少,析出相的弥散强化作用减弱,基体强度逐渐降低.所得7050高强铝合金较为理想的固溶处理制度为470℃×60 min.     

固溶温度对403Nb钢组织和性能的影响

研究了固溶温度（940℃-1180℃）对403Nb组织和性能的影响,结果表明：随固溶温度升高,固溶强化和回火过程合金元素碳化物析出起主要强化作用,虽然晶粒长大,但钢的强度提高;断口类型由韧性断裂转变为脆性断裂。     

热处理对新型医用Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb钛合金显微组织与力学性能的影响

分析了不同热处理制度对新型医用Ti-3Zr-2Sn-3Mo-25Nb合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:经(α+β)两相区固溶处理后,合金主要由初生α相和β相组成;初生α相尺寸短小,以颗粒状形式出现在晶粒内部和晶界附近。在实验参数范围内,升高固溶温度导致初生α相的体积分数降低,β相的体积分数增加。经β单相区固溶处理后,合金主要由单一β相组成;随着固溶温度升高,β相晶粒逐渐长大,晶粒尺寸约为25μm。经(α+β)两相区固溶+时效处理后,在β相基体上析出针状α相,尺寸细小,呈交叉排列。经β单相区固溶+时效处理后,在β相晶界附近和晶粒内部析出尺寸大小不一的细针状α相;晶界附近析出的α相具有一定的取向,晶粒内部析出的α相横纵交错,大小不均匀。经固溶处理后,合金获得中等水平的强度和较好的塑性;随着固溶温度的升高,合金的抗拉强度和屈服强度逐渐减小,塑性和弹性模量逐渐增加。经(α+β)两相区固溶处理后,合金的抗拉强度与屈服强度之差(Rm-Rp0.2)较β单相区固溶处理后的大。经(α+β)两相区固溶+时效处理后的合金强度增量高于β单相区固溶+时效处理后的合金强度增量。在相同时效条件下,随着固溶温度升高,合金的强度和模量逐渐减小,延伸率基本保持不变。经780℃/30min固溶空冷+480℃/6h时效空冷处理后合金的弹性模量达最小值(E=64GPa),最接近于人体自然骨骼等硬组织的弹性模量。     

Ti和/或Nb对高温合金25Cr37Ni0.6Nb组织和力学性能的影响

研究了150 kg真空感应炉冶炼并轧成30 mm板的0.05C-25Cr-37Ni-0.6Nb(0.6Nb),0.05C-25Cr-37Ni-0.6Nb-0.6Ti(0.6Nb-0.6Ti)和0.05C-25Cr-37Ni-1.8Nb(1.8Nb)3组合金1160~1220℃ 1 h空冷固溶处理的组织和性能。结果表明,与0.6Nb合金相比加Ti的(0.6Nb-0.6Ti)合金的晶粒明显粗化,析出相主要为微米级Ti(CN),室温强度降低,760℃蠕变性能降低;增加Nb含量的1.8Nb合金的晶粒细化,析出相主要为纳米级Nb(CN),室温强度和蠕变性能没有明显变化。     

固溶处理对Inconel 690合金组织和力学性能的影响

 研究了不同固溶处理制度对Inconel 690合金组织和力学性能的影响。结果表明：Inconel 690合金在1 050 ℃以上固溶处理时,组织充分固溶;在950~1 150 ℃温度范围内固溶处理时,晶粒正常长大,晶粒长大激活能Q=309 kJ/mol;当固溶温度为1 050 ℃,在不同固溶时间下,晶粒尺寸与室温力学性能符合Hall Petch关系式,合金强化机制主要为细晶强化。     

铌含量对17%Cr超纯铁素体不锈钢组织与高温强度的影响

随着汽车行业的发展,汽车排气系统热端用铁素体不锈钢的使用温度越来越高,高温性能成为限制其发展的关键性能。研究铌含量对铁素体不锈钢组织与高温性能的影响可以指导钢种设计和工业化生产。选取了2种17%Cr超纯铁素体不锈钢进行高温时效试验,结果表明:铌的质量分数为0.2%时,铌没有明显的强化作用,950℃高温下晶粒迅速长大,高温强度迅速降低;铌的质量分数为0.4%时,在950℃高温下时效,材料中析出弥散第二相粒子Fe2Nb,阻止晶粒长大,提高强度,防止高温引起的材料软化。材料的高温强度是由固溶铌以及铌析出物的共同作用引起的,当固溶铌析出形成析出物时,固溶铌含量减少引起的强度降低以及析出引起强度升高的竞争导致了材料的强度变化。     

Nb微合金化高碳钢奥氏体晶粒长大原位观察

摘要：以往研究表明Nb析出相钉扎和固溶Nb溶质拖曳作用共同阻碍奥氏体晶粒长大。采用高温共聚焦显微镜研究了Nb对一种高碳含Nb钢奥氏体晶粒长大的影响,对含Nb钢加热过程组织演变进行原位观察。结果表明,Nb在没有钉扎作用下（即高温条件下）仍能起到阻碍奥氏体晶粒长大的作用,该阻碍效果主要是固溶Nb的溶质拖曳作用引起的。采用2种模型对奥氏体晶粒长大行为进行拟合,给出了不同加热温度下Nb微合金化高碳钢的Beck长大方程,同时考虑到加热温度和保温时间的共同影响,根据原位观察结果得到实验钢的奥氏体晶粒长大动力学模型,该模型能够较准确地预测Nb微合金化高碳钢奥氏体晶粒长大行为。     

热连轧GH4169合金晶粒的长大规律

对热连轧GH4169合金在固溶处理过程中晶粒长大规律进行了系统的研究。研究结果表明,该合金δ相溶解温度在990~1 000℃之间,δ相对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于δ相溶解温度进行固溶处理时,析出的δ相使得晶粒长大缓慢;在高于δ相溶解温度以上时,晶粒随温度的升高快速长大。晶粒长大动力学表明：在高于δ相固溶线温度以上进...     

固溶处理对Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al合金组织与性能的影响

研究了固溶处理对一种新型Ti-6Cr-5 Mo-5V-4Al合金组织与室温拉伸性能的影响.研究发现:Ti-6Cr-5 Mo-5V-4Al合金在β/β固溶处理后的典型组织为:变形拉长的β晶粒,晶粒破碎,原始β晶界处有项链状初生α相析出,经时效后,晶内则析出纵横交错的细小次生α相.β固溶处理后的典型组织为:等轴β晶粒,经时效后晶界处沿着一定取向析出次生α相薄片层,晶内弥散分布着平行交错的细小次生α相.随着固溶温度的升高,β晶粒尺寸逐渐增大,初生α相的含量逐渐减少,相转变温度以上固溶处理后初生α相完全消失.α/β固溶+时效后显微组织中次生α相尺寸较小,大小均匀,长度在500nm左右;而β固溶+时效后显微组织中次生α相尺寸较大,且大小不均,长度在200～1500 nm左右.该合金经固溶处理后具有中等强度水平和良好的塑性,且在实验温度范围内,固溶温度越高,合金强度越低,塑性越好;经时效后,α/β固溶处理的时效强化效应明显强于β固溶处理后,强度差值达360 MPa,主要是因为α/β固溶处理后初生α相的析出,导致残余β相更加稳定,时效时次生α相的驱动力小,以及残余大量的位错等缺陷为α相提供了较多的形核位置,因此次生α相尺寸细小且分布均匀弥散.     

热处理工艺对ЭП866合金组织和性能的影响

研究了热处理工艺对ЭП866合金组织和冲击韧性、拉伸性能的影响.结果表明,随着固溶温度的升高,合金晶粒尺寸增加,铁素体长大,导致合金室温冲击韧性有所降低;而固溶温度升高又使奥氏体中合金元素固溶度增加,导致合金室温拉伸强度略有增加.随着回火温度升高,合金中碳化物析出增加,马氏体中合金元素的过饱和度降低,合金的室温冲击韧性有所升高,合金的室温拉伸强度略有降低.不同固溶处理温度和回火时间对合金组织和性能的影响不明显.     

固溶和时效处理时间对IN706合金组织与性能的影响

研究了增加标准的980℃1h固溶-825℃ 2.5 h稳定化-720℃8 h+620℃8 h时效的处理时间对IN706合金(/%:0.03C,41Ni,16Cr,1.6Ti,2.9Nb)组织和性能的影响。结果表明,固溶处理时间(1～3 h)的增加,主要影响合金的晶粒尺寸,从而影响合金的性能;随稳定化处理时间(2.5～5 h)的增加,η相析出增多,导致强化相形成元素减少,合金性能亦有所下降,并对合金塑性和韧性产生不良影响;增加一级(8～18 h)和二级(8～36 h)时效处理的时间,会促进γ"和γ’相的析出,并且其形态也会发生变化,进而对合金的性能产生影响,但固溶1～3 h,稳定化2.5～5 h,以及一级时效8～18 h,二级时效8～36 h时合金的力学性能指标均满足标准要求。     

固溶处理对双相不锈钢S32003组织的影响

通过金相、扫描电镜、透射电镜观察和X射线能谱仪分析,研究了900～1 250℃固溶处理对S32003双相不锈钢组织的影响。结果表明,900℃固溶处理时,钢中有氮化物析出,固溶温度≥950℃时,氮化物全部溶解;随着固溶温度升高,α相含量增加,γ相含量下降。最佳固溶处理温度在1040℃;随着固溶温度的提高,α相和γ相的晶粒尺寸在逐渐增大,1100℃以上晶粒明显长大。     

加热工艺对Nb-Ti微合金钢奥氏体晶粒长大的影响

 为了解加热制度对Nb Ti微合金钢的奥氏体晶粒长大和析出行为的影响,采用OM、TEM和EDS分析技术,研究了Nb Ti微合金钢在不同加热温度和保温时间的奥氏体晶粒长大行为,以及微合金元素碳氮化物析出行为。结果表明,随加热温度升高,奥氏体晶粒尺寸逐渐长大,当加热温度超过1 200 ℃时奥氏体晶粒尺寸快速长大。随保温时间延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐长大,当保温时间超过2.0 h时奥氏体晶粒尺寸快速长大。EDS分析显示Nb Ti钢中的析出物为(Nb,Ti)(C,N)复合相,随着加热温度升高和保温时间延长,析出相体积分数减少,尺寸增大,从而减弱对奥氏体晶粒的细化作用;Nb Ti微合金试验钢合适的加热温度范围为1 150～1 200 ℃,保温时间低于2.0 h。     

铌对取向硅钢中析出物固溶温度的影响

选用含铌0.09%和不含铌的两种铸坯,将铸坯分别加热至不同温度,并保温30 min后进行淬火处理,利用JEM-2011透射显微镜对试样的显微组织进行观察,同时在扫描电镜下确定铸态组织中黑色物质的形貌,通过观察析出物在不同温度下的数量分布情况,分析比较取向硅钢在含Nb和不含Nb两种状态下析出物的固溶温度。结果表明:含铌取向硅钢铸坯的晶粒尺寸与不含铌铸坯的晶粒尺寸相比更加均匀细小,铌元素有阻碍晶粒长大的作用;含Nb取向硅钢中析出物的完全固溶温度在1 250～1 300℃,不含Nb的析出物完全固溶温度在1 300℃以上,说明Nb能够明显降低析出物的完全固溶温度。     

0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢晶界高温相析出及对力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜,结合Thermo-Calc热力学分析,研究了铌稳定化0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN奥氏体不锈钢铸钢晶界处高温相析出行为及其对力学性能的影响。结果表明,0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN钢晶界处存在Nb Cr(CN)、Nb(CN)2种大尺寸高温析出相,均为凝固末期液析形成。在铌含量确定条件下,这2种大尺寸晶界析出相在凝固末期的竞争析出行为受碳含量的影响。碳含量存在临界成分,碳含量低于临界成分时,Nb Cr(CN)首先液析形成;碳含量高于临界成分时,Nb(CN)首先液析形成。液析形成的NbCr(CN)热稳定性较高,1 050℃固溶处理无法使之完全溶入奥氏体。沿晶界分布的大尺寸析出相,对0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢固溶热处理后的塑性及冲击韧性损害较大。     

固溶工艺对FB2转子钢晶粒长大行为的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)对不同固溶工艺处理后的FB2试验钢进行了组织观察,研究了固溶工艺对FB2转子钢晶粒长大行为的影响。结果表明:当固溶温度低于1 050℃时,试验钢的晶粒长大速率较慢,当固溶温度高于1 100℃时,晶粒可以迅速长大。延长固溶时间,晶粒长大速率逐渐下降,8 h后晶粒不再明显长大。利用Sellars模型,描述FB2转子钢晶粒尺寸与加热温度和保温时间的关系。提高固溶温度能够提高晶界活性和减弱第二相粒子对晶界的"钉扎"作用,使晶粒迅速长大。FB2转子钢在1 100℃下,长时间固溶处理,晶粒发生异常长大的倾向不大。     

退火时间对含铌高强细晶IF钢组织性能的影响

以新型含铌高强细晶IF钢为研究对象,在实验室进行了冷轧以及轧后模拟连续退火实验.结果表明,选择合适的退火时间,晶粒变得细小、均匀,同时存在一定量的饼形晶粒.由于添加Si、Mn等固溶强化元素,增加了钢的固溶强化作用;而合金元素Nb的添加,在组织中形成了细小的碳氮化物Nb(C,N),这些碳氮化物弥散分布,通过细晶强化和沉淀析出强化增加了钢的抗拉强度,因而高强细晶IF钢的强化机制为固溶强化、细晶强化和沉淀析出强化.更值得注意的是,由于存在PFZ带(无析出物区)而使实验钢呈现高强度低屈服现象.与传统的IF钢相比,含铌高强细晶IF钢不仅具有细小的晶粒,而且具有低的屈服强度、较高的r值等良好的成型性能.     

超超临界机组叶片钢KT5331晶粒长大行为

通过在不同温度下等温奥氏体化,研究KT5331钢奥氏体晶粒长大行为,并探讨析出相对奥氏体晶粒长大行为的影响机理.研究表明,KT5331钢奥氏体晶粒长大可分为三个阶段:1075℃以下,由于含W和Nb的析出相钉扎作用,晶粒长大缓慢;1075℃以上,含W和Nb的析出相溶解,钉扎作用减弱,随加热温度和保温时间延长晶粒迅速长大;1225℃及以上,δ铁素体析出,晶粒尺寸随加热温度升高而急剧减小.通过拟合分别得到晶粒粗化温度以下（950~1075℃）和晶粒粗化温度以上（1100~1200℃）的晶粒长大模型.