GCr15轴承钢热处理过程中碳化物的析出与演变行为

采用定量金相的方法研究GCr15轴承钢在球化退火、奥氏体化淬火、低温回火等不同热处理工序后其碳化物的演变行为,通过ThermoCalc软件进行数值模拟计算分析碳化物尺寸和成分对其在奥氏体化时固溶动力学的影响。结果表明:球化退火处理后形成的碳化物粒子尺寸呈多峰分布,奥氏体化和回火后的碳化物粒子尺寸分布为单峰分布,奥氏体化后碳化物中Cr含量略有增加;Cr含量高的碳化物粒子具有较大尺寸;球化退火形成的碳化物在奥氏体化时大量固溶形成了富碳奥氏体,淬火后转变为高碳马氏体并导致高硬度;奥氏体化时碳化物固溶发生Cr的配分导致碳化物中Cr含量增加;直径200nm的碳化物即使其Cr含量接近基体成分,也不能在奥氏体化热处理时完全固溶,未溶的碳化物颗粒将影响后续回火过程的碳化物析出。     

Mo对Nb-Mo-V微合金化钢中碳化物析出的影响

将两种Mo含量不同的Nb-Mo-V微合金钢在1200℃固溶0.5 h后淬火,然后在450-650℃间不同温度回火4h,研究Mo含量对其在回火过程中组织变化和碳化物形成的影响。结果表明:低Mo含量微合金钢样品的硬度峰值出现在550℃回火,高Mo含量的出现在600℃回火;在650℃回火后,高Mo含量样品中碳化物颗粒尺寸比低Mo含量的小。其原因是,Mo偏聚在碳化物外层抑制了Nb、V从铁素体基体扩散进入碳化物,并降低了基体中C和合金元素向碳化物扩散的速率,从而抑制了碳化物颗粒长大。     

改性HP40合金碳化物析出规律的热力学计算

利用Thermo-Calc热力学计算软件和与之相应的铁基合金数据库,计算了改性HP40合金中可能析出的平衡相及铌、钛和钨成分改变时对碳化物析出规律的影响,并计算了碳化物的平衡化学成分,以期为发展高稳定性的改性HP40合金提供理论依据。结果表明:铌和钛是MC型碳化物的主要形成元素。随着铌和钛含量的提高,MC型碳化物的最大析出量增加,M₂₃C₆型和M₇C₃型碳化物的最大析出量减少,MC型和M₂₃C₆型碳化物的开始析出温度升高。钨元素在高温时主要分布在γ基体中,在服役温度下长期时效,钨从γ基体向M₂₃C₆型碳化物不断偏聚。随着钨含量的提高,M₇C₃型碳化物的最大析出量减少,M₂₃C₆型碳化物的开始析出温度及M₇C₃相向M₂₃C₆相转变的温度均显著升高。     

铁素体耐热钢中碳化物对NiAl析出相及力学性能的影响

与传统碳化物强化的铁素体耐热钢不同,新型铁素体耐热钢以NiAl相强化为主,但存在室温脆性大的问题,限制了NiAl强化型铁素体耐热钢的应用。本工作通过增加NiAl强化型铁素体耐热钢中的碳含量,研究碳化物和NiAl析出相的晶界分布及其对钢的力学性能的影响。结果表明,随着碳含量的增加,碳化物的析出量增加,碳化物在晶界处由不连续的块状析出转变为连续均匀分布。碳化物的析出降低了α-Fe基体与NiAl相的错配度,NiAl析出相的尺寸减小约30 nm,面积分数略有降低,钢的硬度、强度和塑性得到提升,该研究将为新型NiAl强化铁素体耐热钢脆性改善提供理论指导。     

30Cr3SiMnNiW钢中未溶碳化物的研究

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及物理化学相分析等实验手段研究了不同奥氏体化温度处理状态下30Cr3SiMnNiW钢的微观组织。针对高温平衡相的稳定性及其合金成分与温度的关系,采用热力学及固溶度积经验公式进行了计算,结果表明,860～950℃淬火后,马氏体板条束间弥散分布少量未溶M6C相,富集W、Mo、Fe等元素,950℃时完全溶解;完全奥氏体化处理时,由于VC相的固溶度积较大,并未沉淀析出,完全固溶于基体。     

高温固溶热处理对HIP态FGH96合金中碳化物影响规律的体视学研究

利用金相显微镜,扫描电镜和透射电镜并结合体视学基本原理,对在不同固溶温度和冷却方式(空冷和炉冷)下热等静压(HIP)态FGH96合金中碳化物的数量、空间分布及尺寸分布等进行了定量表征和对比研究。结果表明:HIP态FGH96合金中碳化物主要为富Nb和Ti的MC,在原始颗粒边界(PPB)上分布的碳化物主要为块状,在PPB区域以外分布的碳化物主要由块状和花状MC组成。在1180℃以下进行固溶热处理时,碳化物含量增加并且加剧了合金中的PPB;当固溶温度达到1180℃以上时,随着固溶温度的升高,合金中碳化物数量减少,PPB逐渐消失。1200℃固溶后炉冷,固溶在基体中的碳主要以非PPB碳化物形式重新析出,会导致合金中PPB碳化物数量的降低,即使合金中的碳化物总量与固溶热处理前几乎相同。另外,空冷合金中PPB碳化物尺寸为单峰分布,而炉冷合金中则表现为双峰,后者与炉冷过程中碳化物能够重新析出密切相关。     

钎具钢23CrNi3Mo渗碳规律及显微组织研究

采用固态渗碳法,从碳浓度分布、表面碳含量、渗碳层深度和显微组织等方面着手,研究了不同渗碳温度和渗碳时间下23CrNi3Mo钢的渗碳规律及显微组织状态．结果表明,23CrNi3Mo渗碳过程中,渗碳温度选择910～930 ℃时表面碳浓度较高,利于渗碳过程中碳原子由表面向心部的扩散．在渗碳过程中,表面碳浓度应控制在0.80％～0.90％,碳浓度≥0.90％时,在淬火过程中易出现残余奥氏体,表面硬度下降,降低钎具的使用寿命．     

一种Ni-Cr-Mo镍基合金焊丝凝固过程元素偏析及相转变规律研究

为了对Ni-Cr-Mo镍基合金焊丝进行成分优化设计,本文通过热力学模拟计算方法研究了镍基合金焊丝凝固过程元素的偏析规律,并分析了合金元素对析出相的影响.研究表明:镍基合金焊丝平衡态主要的析出相为γ、M6C、P和μ相;在非平衡凝固状态下,随着凝固过程的推进从液相中析出M6C、P和σ相;随着Cr含量的增加,μ相的初始析出温...     

Hot tensile deformation and fracture behaviours of Hastelloy C-276 alloy

ABSTRACT

The uniaxial tensile tests of Hastelloy C-276 were performed under elevated temperature and strain rate. Considering the effects of different deformation parameters, the flow behaviour, microstructure and fracture characteristics were analysed based on the experimental data. From the rheological curves, the typical characteristics of dynamic recrystallisation were observed at a relatively high deformation temperature and low strain rate. Optical microstructures show that the degree of dynamic recrystallisation increases with an increase in temperature. The SEM micrographs show that the amount of precipitates increases with an increase in deformation temperature. Examination of the fracture morphology at high magnifications revealed that the coalescence of microscopic voids is responsible for the fracture failure.     

Intergranular cracking of Hastelloy C-276 in the socket welded assemblies

Abstract

The cause of thermal cracking about a socket welded tube was investigated by stress simulation and its comparison to hardness distribution of welding seam, HAZ and matrix of the tube. In the condition of heat-input in melting range of 1349°C, the stress was concentrated in HAZ at the opposite side of welding area by ANSYS program, which corresponded to the distribution of real hardness values of the tube. The high stress concentration in HAZ might be induced from fine carbide precipitation which formed during welding process. It could cause, therefore, tube cracking in operating condition simultaneously followed by bulging inside of the welded tube. In the crack propagation through all the tube originated from inside HAZ, it might be accelerated by thermal fatigue, and propagated along grain boundaries accompanied by the metal dust formation.     

硬质合金表面Mo离子注入对CVD金刚石涂层形成的影响

采用离子注入工艺对YG6硬质合金表面进行处理,探讨了离子注入处理对硬质合金CVD金刚石涂层形成的影响。研究结果表明,Mo离子注入使硬质合金表面细化,金刚石涂层的粒度减小,改善了金刚石薄膜与合金衬底间的附着力。     

哈氏C-276合金与16MnR钢在盐酸中的电偶腐蚀行为

石化厂急冷塔中的哈氏C-276合金和16MnR钢易形成电偶对,在塔中HCl气氛下发生腐蚀。测定了哈氏C-276合金与16MnR钢在10%盐酸中的自腐蚀速率、电偶腐蚀速率和稳态极化曲线,探讨了偶接时间、阴阳极面积比、环境温度及腐蚀液流速对阳极电流密度的影响。结果表明:2种金属偶接后,阴极哈氏C-276合金腐蚀速率得到抑制,阳极16MnR钢腐蚀速率急剧增大;2种金属自腐蚀电位相差超过200 mV,电偶电位接近16MnR钢的自腐蚀电位;随偶接时间延长,电偶电流不断衰减,24 h后趋于稳定;阳极电流密度随阴阳极面积比增大、温度升高而增大,但呈非线性增长,一定程度后增长趋势变缓;流动的腐蚀液中的阳极电流密度大于静止腐蚀液中的。     

不同焊接方法对哈氏合金C-276焊缝组织和耐晶间腐蚀性能的影响

采用ASTM-G28B法进行晶间腐蚀试验,分别研究了手工GTAW和手工GMAW对哈氏合金C-276焊缝组织和耐晶间腐蚀性能的影响。结果表明,手工GMAW焊接的C-276合金,焊缝区析出碳化物第二相较多,晶间腐蚀倾向更大。     

CaC_2还原MgO热力学分析与实验研究

本文对常压及真空条件下以碳化钙为还原剂制取金属镁的热力学分析,计算出平衡状态下镁蒸汽的露点,并进行真空热还原实验研究.结果表明:常压下临界反应温度为2095K;当系统压力降至10~3Pa和10Pa,临界反应温度依次降为1376K和1030K;达到平衡时,还原温度1316K时,镁蒸汽的露点为熔点,还原温度为1273K、1373K时,露点分别为901K、958K.升高还原温度或延长还原时间可提高镁收率和CaC_2利用率;理论配比的反应物料在1423K条件下还原2h的镁收率为83.1%.而当还原时间达到2.5h,镁还原率和CaC_2利用率均超过80%.     

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。     

Mo元素对船用高强钢碱性焊条熔敷金属组织和性能的影响

测试5种不同Mo含量的船用高强钢焊条的熔敷金属力学性能,采用光学显微镜和透射电镜进行微观组织观察和分析,并采用Jamtpro软件模拟计算熔敷金属的焊接CCT图。结果表明,随着Mo含量增多,熔敷金属屈服强度和抗拉强度显著提升,但冲击韧性及塑性呈下降趋势;焊接CCT曲线逐渐向右下方移动,熔敷金属的组织由韧性较好的针状铁素体逐渐向硬脆的贝氏体和马氏体转变;当Mo含量高于0.482%时,熔敷金属中会产生对韧性不利的M-A组元,当Mo含量高于0.887%时,熔敷金属中会析出Mo的碳化物,造成严重脆化。     

SiC颗粒的表面修饰及结构表征

利用简单的化学镀方法,实现了SiC颗粒的表面化学修饰.通过对酸性、碱性修饰液的比较研究,证实在相同条件下,碱性镀液的修饰效果较好;采用SEM,TEM,EDS和XRD,对修饰前、后的SiCP的物相、晶形、成分等进行了研究,初步表征了Ni/SiC颗粒复合粒子的微结构;并考察了热处理对修饰后SiC颗粒的影响.