热处理工艺对15-5PH不锈钢组织和力学性能的影响

通过力学性能测定以及显微组织观察,研究了热处理参数对15-5PH不锈钢力学性能和显微组织的影响。结果表明,固溶温度升高,强度、硬度升高,冲击功降低,晶粒变大,确定了最佳的固溶温度约为1040 ℃;经450～465 ℃时效,硬度、强度较高,而冲击功低。时效温度增加,马氏体板条间距加大,部分马氏体分解为逆转变奥氏体,富铜相长大,强度和硬度降低,冲击功升高。     

15-5 PH不锈钢长时效时间对组织和力学性能的影响

利用XRD、SEM、TEM、EDS、金相显微镜、拉伸试验等方法研究了15-5PH不锈钢经400℃长期时效后组织及力学性能。随着时效时间延长,板条状马氏体逐渐变得细小,发生Spinodal分解,分解为富Cr相及富Fe相;大量ε-Cu相呈弥散析出;逆变奥氏体的量逐渐增多;粗大的析出相沿板条马氏体晶界分布;未溶解的NbC颗粒逐渐长大。随着时效时间的延长,抗拉强度先升高后下降,在1000 h时达到最大值1554 MPa;伸长率先下降后上升,在1000 h时下降到最小值4.8%;断面收缩率逐渐减小,试样断裂方式由韧性断裂向脆性断裂转变。     

SLM成形17-4PH不锈钢微观组织与动态断裂性能

通过激光选区熔化(selective laser melting, SLM)技术制备了17-4PH不锈钢,采用电子背散射衍射(electron backscattered diffraction, EBSD)和透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)等方法对沉积态和固溶态试样微观组织结构进行了分析.通过示波冲击试验确定了裂纹萌生扩展的特征阶段和动态裂纹扩展阻力曲线(J-R曲线),研究了微观组织与动态断裂性能之间的关系.结果表明,沉积态试样主要由<100>择优且沿增材方向拉长的δ铁素体柱状晶、取向随机的细小马氏体,以及少量奥氏体组成,不同截面具有显著的组织各向异性;大尺寸δ铁素体柱状晶与细小晶粒的结合面作为薄弱环节,使其脆性增加,J-R曲线的撕裂模量较低,以准解理方式断裂.固溶热处理明显弱化组织各向异性,微观组织由尺寸细小、均匀的马氏体组成,其冲击吸收能量提升1倍,动态断裂韧性优良,属于韧性断裂.大尺寸δ铁素体柱状晶与周围细小马氏体晶粒界面结合较弱是沉积态17-4PH不锈钢动态断裂性能较差的主要原因.     

热处理对激光选区熔化成形316L不锈钢组织和力学性能的影响

采用激光选区熔化成形工艺制备了316L不锈钢试样,并对其分别进行了400℃×4 h的退火处理以及1020℃×0.5 h的固溶处理。采用扫描电镜、显微硬度计及电子万能试验机等研究了直接成形态、退火态和固溶态试样的微观组织、拉伸性能、布氏硬度和夏比冲击吸收能量。结果表明:直接成形态试样经400℃×4 h退火后,组织变化不明显,抗拉强度、伸长率、布氏硬度及夏比冲击吸收能量都略有提高;直接成形态经1020℃×0.5 h固溶处理后,熔池搭接边界发生溶解,层层搭接边界消失,抗拉强度、屈服强度、布氏硬度分别降低了8.8%、27.2%、13.7%,伸长率、夏比冲击吸收能量分别提高了43%和25%。与其它两种状态相比,固溶状态下,试样的性能更稳定,强度与韧性的组合较好。     

热处理对选区激光熔化304L不锈钢组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM),X射线衍射仪(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)等研究了热处理工艺对选区激光熔化(SLM)制备的304L不锈钢微观组织结构与力学性能的影响。结果表明:SLM制备的304L不锈钢的组织结构细小,组织中存在高密度位错、δ铁素体与σ相析出物,其强度和塑性均远高于传统304L不锈钢。对SLM制备的304L不锈钢分别进行1050℃×30 min和1000℃×2 h固溶处理后,其微观组织结构发生了变化,观察到了晶内胞状亚晶组织的长大和析出相的固溶,强度和塑性均有所降低。SLM制备过程产生的大量纳米级胞状亚晶结构,是304L不锈钢具有高强高韧性能的主要原因,析出强化和加工硬化可进一步提高其强度。     

时效温度对15-5PH不锈钢组织及耐蚀性的影响

随时效温度的增加马氏体组织逐渐细化,马氏体板条间析出NbC颗粒;当时效温度达到550 ℃时有球状富Cu相析出。580 ℃开始有较弱的奥氏体衍射峰出现,即在时效中发生了马氏体向奥氏体的逆转变,620 ℃时,富Cu相由共格相转变为非共格相并聚集长大呈短棒状;随着时效温度的升高,腐蚀失重率逐渐增大,自腐蚀电位依次降低,电化学阻抗值不断减小,耐蚀性降低。     

热处理工艺对17-4PH不锈钢组织和力学性能的影响

为研究17-4PH不锈钢的组织与性能,设计并实施热处理工艺方案,采用膨胀试验、金相观察、力学性能、硬度和冲击检测等方法,研究中间调整处理、固溶和时效温度对17-4PH钢组织、力学性能的影响。结果表明,中间调整处理可细化马氏体组织,碳化物颗粒在马氏体和奥氏体内析出,有较稳定的逆转变奥氏体形成。固溶温度提高,强度提升不明显;进行中间调整处理后,随时效温度提高,逆转变奥氏体组织含量增加,冲击性能提高,但强度明显降低。     

等温处理对15-5PH 不锈钢马氏体相变的影响

采用DIL805A 膨胀仪测定15-5PH 不锈钢马氏体相变点,通过透射电镜和金相显微镜观察了等温处理后的组织。结果表明,等温温度的提高会导致马氏体相变点升高,在700~800 ℃之间等温时,Ms点变化更为明显;等温处理后基体中出现了第二相NbC,且随等温温度的升高,NbC的数量和尺寸都有所增加。随等温时间延长,Ms点先下降后升高,等温30 min时达到最低值,而Mf点的变化不明显。     

固溶处理对15-5PH不锈钢马氏体相变的影响

采用DIL805A膨胀仪测定15-5PH不锈钢马氏体相变点,通过LEICA DMIRM金相显微镜观察固溶后的组织及其原奥氏体晶粒形貌,用D8 ADVANCE XRD分析固溶处理后的物相组成及基体的晶格常数。研究表明,固溶温度的提高会造成马氏体相变点下降、原奥氏体晶粒的长大;固溶时间的延长造成Ms点先下降后上升,及原奥氏体晶粒的长大。固溶60 min时晶格常数最大,Ms点最低;固溶90 min时晶格常数降低,Ms点上升,并有NbC、Nb2C及CrNiFe等相析出。     

激光功率对SLM成形304L不锈钢组织和力学性能的影响

为了解激光选区熔化成形(SLM)技术不同激光功率对304L不锈钢微观组织及力学性能的影响,从而获得合适的304L不锈钢成形激光功率参数,对激光功率为300～440 W,扫描速度为800 mm/s的SLM成形冲击试样进行表面硬度和冲击吸收能量试验,采用金相显微镜和扫描电镜对试样金相组织和冲击试样断口进行观察。结果显示,经SLM成形304L不锈钢微观组织致密,内部仅有少量20μm以下的孔洞,其侧面和顶面组织差异较大。激光对304L不锈钢表面硬度影响不大,平均硬度为203HBW,当激光功率为360 W时冲击吸收能量最大,为144.9 J。     

时效温度对强力旋压15-5PH钢组织与力学性能的影响

研究了强力旋压制备的大变形率15-5PH马氏体沉淀硬化不锈钢薄壁筒形件组织和性能与时效温度之间的关系。研究结果表明,旋压试样在450～620 ℃温度范围内时效组织仍然存在比较明显的各向异性,与未经旋压试样时效后组织相比,旋压试样时效后组织细化,沉淀相的分布更均匀,尺寸更小;随着时效温度的升高,旋压时效试样的拉伸强度不断降低,断后伸长率提高;同一时效温度下,旋压时效后的试样拉伸强度比未经旋压试样时效后的拉伸强度高,但断后伸长率低。     

脉冲频率对15-5PH不锈钢电镀铬层微观结构的影响

采用自制的脉冲电镀装置对15-5PH不锈钢电镀铬层进行研究.结果表明,在标准镀铬液中,镀液温度为55℃,平均电流密度70 A/dm2,在占空比30％的条件下,随频率升高,镀铬层致密度增大,产生微裂纹的倾向性减小,表面粗糙度降低.但当频率大于3.0 Hz时,镀层致密度降低,产生裂纹的倾向性增大,表面粗糙度升高.     

热处理对激光选区熔化成形Inconel 718合金显微组织结构和力学性能的影响

主要研究了激光选区熔化(selective laser melting,SLM)成形Inconel 718合金经固溶时效(SA)、均匀化+固溶时效(H+SA)、热等静压+固溶时效(HIP+SA)3种热处理后显微组织结构的转变与力学性能之间的关系.结果表明,沉积态试样的晶粒内部存在大量树枝晶结构,枝晶间析出了大量硬脆La...     

15-5PH不锈钢多元渗氮层的钝化处理

15-5PH马氏体不锈钢,经过多元渗氮形成α-Fe的饱和固溶体和氮化络合物,其表面硬度高达60 HRC,耐磨性能大为提高,但耐腐蚀性不强.钝化处理就是通过化学过程在材料表面形成一层氧化膜,提高其耐环境腐蚀的能力.多元渗氮后15-5PH材料表面成分中的活性铬被氮化铬取代,给钝化处理带来困难.本文就15-5PH材料多元渗氮后钝化处理的工艺方法进行验证.     

SLM成形和热处理对AlSi10Mg合金组织与性能的影响

与重力铸造AlSi10Mg合金相比,激光选区熔化成形过程中产生细小的晶粒,在α-Al基体中的粗大块状或针状Si相变为网格状且均匀分布。由于激光选区熔化成形过程中冷却速度较快,形成了过饱和固溶体,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为483MPa、314MPa和6.43%。经T6处理后,均匀网络状的Si相发生溶解、断裂,并且聚集长大为圆整钝化的不规则形状,以及成细小弥散分布的Si相,合金的抗拉强度和屈服强度降低至208MPa、167MPa,伸长率提高至10.37%。     

热处理对激光立体成形TA15合金组织及力学性能的影响

研究了激光立体成形TA15钛合金沉积态、退火态、固溶时效态以及双固溶时效态4种状态的组织及力学性能。结果表明:沉积态组织为大量不同取向相互交叉的发达魏氏α+β板条,其拉伸性能表现出一定的各向异性。经退火后,显微组织没有明显变化,塑性在强度降低不多的情况下得到了提高。退火态试样具有良好的综合拉伸性能,达到了锻件退火态的拉伸性能标准。经固溶时效处理后可得到粗化的α初+α’组织,成形件的强度显著提高。经双固溶时效后可得到粗化α初+细化α次+α’组织,强度稍有降低。与室温相比,4种状态均呈现出高温强度降低而塑性提高的特点。对于不同的热处理状态,成形试样的洛氏硬度HRC处于30~45范围变化,不同热处理态的硬度变化与拉伸性能中的强度变化趋势一致。     

15-5PH型不锈钢热浸镀铝工艺研究

研究了15-5PH型不锈钢热浸镀铝过程中浸镀温度、时间及铝液成分等对浸镀层厚度、镀层表面粗糙度等的影响.结果表明:适宜的浸镀温度为740℃,浸镀时间为4 min.向熔融铝液表面加覆盖剂或在铝液中加入微量稀土Ce、Ga等能有效阻止铝液被氧化,从而形成粗糙度很低且呈银白色光泽的镀铝层.     

时效时间对PH13-8Mo不锈钢组织和力学性能的影响

将PH13-8Mo不锈钢在925℃固溶70 min,在-70℃冷处理2 h,再在535℃分别时效3、4、5、6 h,利用光学显微镜和力学性能测试设备,研究了时效时间对试验钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,试验钢经535℃时效后有金属间化合物析出,该析出相随着时效时间延长逐渐长大;在时效4 h后试验钢具有较高的硬度和强度,并保持了足够的冲击吸收能量,具有较好的综合力学性能;随着时效时间延长,钢的硬度和强度下降,冲击吸收能量升高。     

热处理对激光选区熔化TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

研究了激光选区熔化(SLM) TC4钛合金沉积态和退火态显微组织的特征及其对力学性能的影响规律。结果表明:合金组织沿激光选区熔化成形高度方向呈现外延生长,形成柱状晶,晶内存在大量的针状马氏体α''相。退火后,晶内的针状α''相转变为α+β板条组织。随着退火温度的升高,组织中α相含量逐渐降低,α片层逐渐粗化,β相含量逐渐升高;室温拉伸强度逐渐降低,塑性逐渐升高,显微硬度逐渐降低。经过800℃×2 h/FC退火热处理后,激光选区熔化成形TC4钛合金具有最佳的强度与塑性匹配。