时效对0Cr15Ni5Cu2Ti钢组织与性能的影响

研究了960℃℃和1000℃固溶处理后,时效对马氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni5Cu2Ti微观组织与力学性能影响。结果表明,采用960℃和1000℃固溶处理,在455～460℃时效冲击值出现最低值,断121表现为准解理;强度和硬度在460℃时效出现峰值。主要与组织中细小富铜相共格析出有关。随着时效温度增加,钢中富铜相长大,强度和硬度也随之降低。     

钴含量对马氏体时效钢时效组织的影响研究

马氏体时效钢以其超高的强度及优良的综合力学性能广泛应用于宇航结构钢、火箭发动机外壳等航空航天领域。该材料可以通过在中等温度下进行时效处理析出纳米级的析出相来实现组织强化，具有超高强度、高延展性和高韧性。不同钴含量对马氏体时效钢的时效组织具有较大影响，但目前钴元素在材料时效组织的作用机制目前仍存在争议，相关方面研究较少。本文设计并制备了成分为6%～12%(质量分数)钴含量的马氏体时效钢，并对其时效组织进行测试和表征。实验结果表明，随着钴含量的升高，时效组织的马氏体板条宽度减小，位错密度升高，材料内部的纳米析出相由富Mo相逐渐转变为Ni₃Ti相。     

形变时效时间对FeMnSiCrNi合金微观组织和形状记忆效应的影响

研究了直接时效和形变时效时间对Fe-13Mn-5Si-8Cr-4Ni-0.2C合金微观组织和形状记忆效应的影响.结果表明.直接时效后只有少量Cr23C6第二相在晶界和晶内弥散析出,而形变后再时效有大量的Cr23C6在晶内沿某些特定的方向析出.形变时效时间不仅影响第二相的析出数量,还影响第二相析出的方向性,从而影响合金的形状记忆效应.形变时效时间存在最佳值.室温10%形变后再经1 073 K×300min时效,第二相数量多且在晶内析出的方向性好,合金的形状记忆效应达到最大值80%.     

Cu-0.8Cr-0.2Zr合金固溶时效后的组织与性能研究

通过检测Cu-Cr-Zr合金在固溶时效过程中硬度、电导率的变化及显微组织的观察,研究不同热处理条件对该合金组织和性能的影响。试验结果表明：固溶时效后在合金基体中能得到大量的孪晶组织及细小的析出粒子,在两者综合作用下,合金的组织和性能得到极大的改善。合金在980℃固溶、450℃时效3 h后性能最佳。合金的硬度为111.5 HBS,相对电导率为78.42%IACS。     

时效对超高强马氏体时效不锈钢组织与性能的影响

研究了1050℃固溶＋低温处理后的时效工艺制度对一种超低碳超高强度马氏体时效不锈钢微观组织与力学性能的影响。采用440～600℃不同温度的时效处理工艺,在535℃时效处理后钢的强度和硬度达到最高值,这主要是与钢中析出相共格析出有关。随着时效温度升高,析出相聚集长大破坏原有的共格关系,强度和硬度将降低。     

焊接热循环对含铜时效钢HAZ组织与力学性能的影响

研究了焊接热循环对含铜时效钢焊接热影响区组织与性能的影响.结果表明,经历单次热循环后,含铜时效钢焊接热影响区不同区域性能存在显著差异.粗晶区冲击韧度最差,这主要是奥氏体的晶粒长大及粒状贝氏体的增多所致;两相区是热影响区的"软化区",母材中析出相的粗化及重溶和铁素体量的增多是导致两相区硬度降低的主要原因.二次热循环对模拟HAZ组织和性能有显著影响,粗晶区 两相区是二次热循环中性能最差的区域.基体中部分析出物的粗化或回溶以及组织中铁素体量的增加是导致两相区硬度降低的主要原因;大尺寸粒状贝氏体的增多是导致该区域韧性下降的主要原因.     

镍对Fe-Cu-Ni钢中富铜相析出强化的影响

对超低碳Fe-Cu和Fe-Cu-Ni钢进行了900℃×2 h水冷的固溶处理,随后于450℃分别时效0. 25、2、8和32 h。检测了热处理后钢的显微硬度和拉伸性能,以研究富铜相的析出强化效果。采用透射电镜(TEM)和原子探针层析技术(APT)研究了钢中富铜相的析出特征。结果显示:两种钢达到硬度峰值的时效时间相近;由于镍的固溶强化和细晶强化作用,时效相同时间的Fe-Cu-Ni钢的硬度高于Fe-Cu钢;经时效处理的Fe-Cu钢的最高硬度和抗拉强度分别为230 HV0. 1和560 MPa,而Fe-Cu-Ni钢的则相应为264 HV0. 1和861 MPa,均高于未经时效的钢的硬度和抗拉强度。APT分析表明:时效0. 25和2 h的Fe-Cu-Ni钢中镍阻碍了富铜相的形核,时效32 h的Fe-Cu-Ni钢中镍在富铜相与基体界面间富集,形成核壳结构,其对富铜相的长大和结构影响不大。     

Super304H奥氏体耐热钢时效后的组织结构

利用扫描和透射电子显微镜对Super304H奥氏体耐热钢在650℃×5000 h时效处理后的组织结构进行观察与分析。结果表明Super304H奥氏体钢中存在固溶处理过程未溶解的尺寸约为2μm块状、150 nm球状NbC以及1μm圆形夹杂物,这些NbC与基体不存在特定的位向关系,时效过程析出的尺寸约为8 nm多边形状NbC则与基体存在立方取向关系;M23C6可以NbC为核心析出形成双层结构,偶尔发现在基体单独析出,M23C6与奥氏体存在立方取向关系,在奥氏体晶界析出的多边形状M23C6与基体也存在立方取向关系,而椭圆颗粒状M23C6则不存在这种关系;奥氏体基体内析出大量尺寸约为35 nm的富Cu相与基体存在共格关系,富Cu析出相对Super304H奥氏体钢强化作用主要来自共格强化效应。     

310S耐热不锈钢高温长期时效过程中的组织演变

采用光学显微镜、扫描电镜及X射线能谱、显微硬度计和X射线衍射仪研究了310S耐热不锈钢在950 ℃下50~3000 h长时间时效后的显微组织。结果表明,时效后主要析出了碳化物Cr₂₃C₆和σ相两种析出相,时效过程中碳化物Cr₂₃C₆先于σ相析出;随时效时间的延长,碳化物数量先增加然后减少,σ相含量一直在增加。     

时效对TP304H钢组织及析出相的影响

对TP304H奥氏体不锈钢分别进行了时效温度为650、700、750 ℃,时效时间为30、60、150 d的时效处理,利用金相显微镜、SEM及能谱成分分析研究了TP304H钢高温时效组织形貌和析出相特征。结果表明,随着时效时间增加,晶粒逐渐长大,孪晶减少,有大量碳化物伴和少量σ相析出,析出相总量呈幂函数增长;相同时效时间下,随时效温度升高,析出量颗粒尺寸增大且数量增加。     

时效工艺对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与性能的影响

向Al-Zn-Mg-Cu合金中添加0.22%的过渡族元素Ti,通过一级时效、二级时效与三级时效工艺处理,研究了时效工艺对含Ti铝合金的组织与性能的影响。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、微控万能试验机、显微硬度计等测试合金铸态组织及相析出分布形态、时效后力学性能与断口形貌等。结果表明:添加Ti元素可以细化晶粒、改善枝晶偏析并强化合金;一级时效态合金具有最高强度586 MPa,三级时效态合金具有最大硬度与最长伸长率,强度与一级时效态相当,分别为183.2 HV0.1、8.8%和579 MPa。三级时效对合金的力学性能提高最显著。     

时效温度对含Cu抗菌双相不锈钢力学及耐蚀性能的影响

通过SEM、EDS以及拉伸试验与电化学测试等手段,研究了时效温度对含铜抗菌双相不锈钢力学及耐蚀性能的影响。结果表明,时效处理析出的富Cu相有提高抗拉强度的作用;在540~580 ℃范围内,随着时效温度升高,富铜相粗化,材料抗拉强度及塑性下降,断口由韧性断裂逐渐向解理断裂转变;在30%醋酸溶液中,富铜相体积分数越大,试样耐蚀能力越强。     

中温时效对超级奥氏体不锈钢S31254析出相的影响

对超级奥氏体不锈钢S31254进行850 ℃、7.5~120 min时效处理。利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等手段对时效过程中的析出相进行研究。结果表明,在850 ℃时效,S31254超级奥氏体不锈钢有大量第二相,主要是以σ相为主的富Cr、富Mo、低Ni的金属间化合物析出。这些析出相形状以块状和针状为主,主要分布在晶界和晶内,部分会出现在孪晶位置。随着时效时间的延长,析出相逐渐长大且数量增多,且其Cr、Mo元素的含量逐渐升高,Ni的含量逐渐降低。经过850 ℃×120 min时效处理后,出现Cr₂N和Chi相析出。     

时效温度对HSLA高强船体钢组织和性能的影响

采用固溶+时效的热处理方法研究了时效温度对HSLA(High Strength Low Alloy)高强船体钢组织性能的影响。结果表明,试验钢在450℃处出现强度峰值,这是由大量纳米级的Cu析出物(<5 nm)和少量Nb(C,N)粒子的共同强化造成。过时效状态下,基体的软化作用加强,且Cu析出粒子尺寸显著增大(10～30 nm),沉淀强化作用也逐渐减弱,钢的强度下降。时效过程中基体软化和析出相沉淀强化的共同作用决定了HSLA高强船体钢的性能变化规律。试验钢在650～670℃范围内时效不仅获得了670～780 MPa的强度,而且保证-40℃冲击功在80 J以上,体现出良好的强韧性匹配。     

真空时效对QBe2铍青铜组织与性能的影响

用金相显微镜和拉伸试验机研究了真空时效对QBe2铍青铜的力学性能和微观组织的影响.结果表明,时效初期,材料强度提高、伸长率下降;峰时效后,随着温度和时间延长,强度趋向稳定,但伸长率不断下降;时效后晶内析出弥散分布的细小析出相,晶界出现不连续的析出相;双级时效可提高材料强度,但降低伸长率.QBe2铍青铜的最佳真空时效工艺为320℃保温2h,随炉冷却.     

析出相对长时时效S30432钢高温力学性能的影响

利用高温拉伸试验机测试了S30432钢650℃长时时效过程中的高温力学性能,利用光学显微镜OM、扫描电镜SEM、X射线衍射XRD、透射电镜TEM等方法观察了其微观组织和析出相,研究了析出相对S30432高温性能的影响规律。高温拉伸试验结果表明,在长时时效过程中S30432钢的强度降低不明显,但其塑性在时效100 h后急剧下降。微观组织观察表明,在长时时效期间,大量析出的M23C6相、纳米级的富铜相以及MX相共同阻碍位错和晶界的运动,抵消了因高温下位错密度降低、孪晶减少引起的强度降低,因此强度下降不明显;随着时效时间延长,尤其是当时效时间超过100 h后,大量M23C6在晶界析出并聚集长大,弱化晶界,从而导致塑性急剧下降。     

时效时间对T91钢显微组织和力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、室温拉伸和硬度试验等研究了T91钢管在680℃时效不同时间(0、240、480、720、1200、1680和2160 h)后的显微组织和力学性能。结果表明,T91钢管在680℃时效前后的显微组织均为回火马氏体,随着时效时间的增加,显微组织的晶界越来越明显,晶粒逐渐变粗。随着时效时间的增加,T91钢的硬度缓慢降低,强度(下屈服和抗拉强度)出现先降低、再升高、后又降低、最后呈缓慢降低趋势,塑性(伸长率)出现先增加、后降低、最后缓慢降低的过程,拉伸断口由微孔聚集型断裂转变为准解理断裂。     

真空时效加热到温时间滞后现象对FV520B钢组织及性能的影响

通过对FV520钢真空热处理温度实时跟踪,分析了不同加热温度下到温时间滞后的情况,并研究了在600 ℃时效温度下不同保温时间对显微组织及力学性能的影响。结果表明:真空炉加热到温时间滞后的现象随着加热温度的降低,滞后时间随之延长;FV520B钢在真空时效保温初期时,由于心部温度尚未达到加热设定的温度,随着保温时间的延长,显微组织发生较大转变,残留奥氏体含量增加,沉淀相逐渐析出;屈服强度随保温时间的延长而降低,冲击吸收能量随着保温时间的延长而增加;可以通过真空炉电能消耗判断工件是否均温,可用于指导热处理工艺参数的制定。     

HSLA-100 steels: Influence of aging heat treatment on microstructure and properties

The structural steels used in critical construction applications have traditionally been heat-treated low-alloy steels. These normalized and/or quenched and tempered steels derive strength from their carbon contents. Carbon is a very efficient and cost-effective element for increasing strength in ferrite-pearlite or tempered martensitic structures, but it is associated with poor notch toughness. Furthermore, it is well known that both the overall weldability and weldment toughness are inversely related to the carbon equivalent values, especially at high carbon contents. The stringent control needed for the welding of these traditional steels is one of the major causes of high fabrication costs. In order to reduce fabrication cost while simultaneously improving the quality of structural steels, a new family of high-strength low-alloy steels with copper additions (HSLA-100) has been developed. The alloy design philosophy of the new steels includes a reduction in the carbon content, which improves toughness and weldability.