调质热处理对Ni9钢低温韧性的影响

研究了不同的调质工艺参数对Ni9钢显微组织和-196℃下的冲击韧度的影响,并利用光镜、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)对Ni9钢在不同热处理条件下的组织形态、分布及低温冲击断口形貌进行了观察分析。结果表明:淬火介质对其低温冲击韧度影响不大;而淬火温度对Ni9钢的低温冲击韧度在一定范围内影响显著;此外,回火温度对其低温冲击韧度的影响很大,说明Ni9钢的低温韧度对回火温度敏感。     

调质热处理对Ni9钢低温韧性的影响

研究了不同的调质工艺参数对Ni9钢显微组织和-196℃下的冲击韧度的影响，并利用光镜、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）对Ni9钢在不同热处理条件下的组织形态、分布及低温冲击断口形貌进行了观察分析。结果表明：淬火介质对其低温冲击韧度影响不大；而淬火温度对Ni9钢的低温冲击韧度在一定范围内影响显著：此外，回火温度对其低温冲击韧度的影响很大，说明Ni9钢的低温韧度对回火温度敏感。     

9Ni钢中回转奥氏体的形成规律及其稳定性

采用XRD法测定了不同温度回火后9Ni钢中的回转奥氏体含量,并结合显微组织的变化,研究了回转奥氏体的形成规律及其对性能的影响。同时,采用多种方法研究了所形成的回转奥氏体的稳定性。结果显示:540℃回火时,回转奥氏体的生成比较困难;570℃回火后其含量达到4.47%,且稳定性较高;570～600℃之间回火,测得的回转奥氏体缓慢增加,稳定性则逐步降低;600℃以上回火,回转奥氏体快速增加,并在630℃左右达到峰值,但稳定性显著降低;回火温度超过630℃,保温期间生成的奥氏体更多,但稳定性更低,其中很大一部分在水冷过程中又发生相变,使最终测得的回转奥氏体含量又快速降低。结果也表明,通过分析回转奥氏体和基体点阵常数的变化趋势能够更加准确地确定回转奥氏体的稳定性。     

两相区热处理过程中回转奥氏体的形成规律及其对9Ni钢低温韧性的影响

通过XRD测定了9Ni钢中的回转奥氏体含量,并采用EBSD技术观察其在基体上的分布,研究了两相区热处理后回转奥氏体含量、分布及其稳定性的变化以及些这因素对9Ni钢低温韧性的影响.结果表明:经过两相区处理后,9Ni钢的低温韧性有不同程度的改善,其中两相区处理温度为650℃时,-196℃的冲击功最高,达到177 J,此时测得的回转奥氏体含量也最多,达到10.15%,表明回转奥氏体含量对9Ni钢的低温韧性有重要的影响.EBSD结果则表明:经两相区处理,回转奥氏体不仅在晶界和板条束界形成,也在晶内的板条界上形成,因此即便在其含量低于淬火+回火处理的条件下,9Ni钢的低温韧性也有明显提高,证明回转奥氏体的分布也是影响9Ni钢低温韧性的一个主要因素.对稳定性的分析显示,在本文的工艺条件下,回转奥氏体的稳定性均未达到最佳.     

9Ni钢的热处理及低温韧度

介绍了不同的热处理规范对9Ni钢的低温韧度的影响,对9Ni钢低温韧度的机理进行了总结与探讨。9Ni钢具有良好低温韧度的机理,一种解释是回转奥氏体阻止裂纹的扩展即裂纹尖端钝化效应。另一种解释是回转奥氏体发生形变诱发马氏体转变,阻止了裂纹的萌生和扩展,还有一种解释是回转奥氏体吸收使铁素体变脆的C、N等元素,使基体得到净化,从而提高低温韧度,即回转奥氏体的净化作用。     

调质处理对9Ni钢逆转奥氏体形成的影响

通过扫描电镜定性地观察了不同调质热处理工艺下9Ni钢中逆转奥氏体的分布情况.采用热膨胀的方法,测定不同工艺下的膨胀曲线来分析工艺参数对逆转奥氏体生成规律的影响.结果表明:不仅回火过程对9Ni钢逆转奥氏体的生成具有直接影响,在回火前的淬火过程也对其有显著的作用.细化淬火组织,可以使有利于奥氏体形核的位置增多,减少马氏体条块内部的“空白”区域,促进逆转奥氏体的形成和长大,有利于9Ni钢低温韧性的改善.     

逆转变奥氏体对9Ni钢低温冲击韧度的影响

对经淬火+回火(QT)与淬火+两相区淬火+回火(QLT)工艺处理后的9Ni钢中的逆转变奥氏体含量和其对原位拉伸时裂纹形成和扩展时所起到的作用进行了观察和分析。结果表明:经QT工艺处理的钢中的逆转变奥氏体含量为2%,在裂纹扩展过程中,裂纹尖端成锐角,加剧了应力集中;经QLT处理后,钢中的逆转变奥氏体含量提高为6%,在裂纹扩展的过程中,裂纹尖端成钝角,弱化了应力集中。逆转变奥氏体并不能直接阻碍裂纹的扩展,通过提高基体的韧性,间接地阻碍裂纹的扩展,从而优化实验钢的低温韧性。     

9Ni钢断裂过程中裂纹的扩展行为

采用SEM和TEM对9Ni钢断裂过程中裂纹的扩展行为进行了研究,讨论了逆转变奥氏体在断裂过程中的作用。SEM观察结果表明,基体的塑性对裂纹尖端形状有重要影响,基体塑性较差时裂纹前端尖锐,加剧了应力集中,基体塑性较高时裂纹前端呈“钝角”,使应力集中松弛。TEM观察显示,9Ni钢裂纹的扩展有两种形式：一种是在带状薄区中呈“Z”形扩展,另一种是遇到逆转变奥氏体后偏离原来的扩展方向。研究结果也显示在两种条件下获得的逆转变奥氏体,经变形后又发生相变。这表明稳定性高的逆转变奥氏体能够在变形过程中保留下来,阻碍裂纹扩展促使9Ni钢低温韧性提高,而稳定性较低的逆转变奥氏体则在变形过程中很快发生相变。     

逆转变奥氏体对中Mn钢低温冲击断裂过程的影响

对超低碳7%Mn钢进行了不同温度的回火处理,测定了组织中的逆转变奥氏体含量及其在-60、-100 ℃下的冲击吸收能量,并观察了冲击断口附近的显微组织,进而讨论了逆转变奥氏体含量及稳定性对试验钢低温冲击断裂过程的影响。结果表明:逆转变奥氏体对试验钢低温韧性的影响具有两面性,一方面能够通过相变缓解裂纹尖端的应力集中,改善钢的低温韧性,另一方面,当其稳定性较低时易于在应力作用下大量发生马氏体相变,导致钢低温韧性降低。冲击断口附近产生明显塑性变形的区域都较小,表明在冲击断裂过程中难以通过大范围的TRIP效应实现韧化。     

TRIP钢中残余奥氏体相变与断裂机制研究

文章以CR600TRIP工业成品钢为研究对象,利用彩色金相和EBSD等技术手段,在详细考察TRIP钢的微观组织,特别是残余奥氏体分布规律的基础上,进一步利用定量变形和SEM原位拉伸试验,对钢中残余奥氏体的相变行为和钢的断裂机制进行了考察分析。研究发现,钢中残余奥氏体的相变顺序表现出显著的选择性,而其断裂机制主要为微孔聚集型断裂。     

回火保温时间对9Ni钢逆转变奥氏体和低温韧性的影响

在线热处理工艺中回火时间对9Ni钢逆转变奥氏体的体积分数和低温韧性有重要影响。用OM,SEM,XRD,EBSD,CVN等方法对不同回火保温时间样品中的逆转变奥氏体含量、分布及其低温韧性进行了研究。结果表明,逆转变奥氏体的体积分数随保温时间的延长先升高后降低,30 min时最高约为4.8%;低温冲击吸收能量(-192℃)在保温60 min时最高为132 J;低温韧性与逆转变奥氏体的体积分数及分布有关。     

奥氏体钢低温断裂过程中网格位错的作用

利用扫描、透射电子显微镜,研究了22Mn-13Cr-5Ni-0.25N奥氏体低温用钢的77K8温度下准解理断裂与位错形态体系,结果表明,低温断裂过程中形成的网格状位错促进了准解理断裂。     

低温钢06Ni9D大截面锻件工艺研发

对低温钢06Ni9D大截面锻件进行工艺研发,通过合理的回火温度和保温时间,促进回转奥氏体的生成与弥散,提高低温稳定性问题,各项性能指标超过钢板的性能。     

两相区热处理工艺对9Ni钢性能的影响

利用X射线衍射和扫描电子显微镜研究了不同热处理后9Ni钢中回转奥氏体的含量及其分布,并测定了两相区热处理(QLT)各阶段钢中的回转奥氏体含量,讨论了此过程中9Ni钢组织的演变,进而分析了该工艺对9Ni钢力学性能的影响规律及其机理.结果表明:经两相区热处理后,回转奥氏体的分布状态及稳定性对9Ni钢力学性能的影响更加显著.     

9Ni钢中逆转奥氏体及其稳定性的研究

研究了调质处理工艺(CHT)下回火温度和亚温淬火热处理工艺(IHT)下亚温淬火温度对9Ni钢的显微组织、逆转奥氏体含量、逆转奥氏体中的碳含量及-192℃下冲击韧度的影响,并利用扫描电镜对9Ni钢在这两种工艺下的组织形态、分布进行了观察分析.结果表明:经低温保温后,逆转奥氏体的含量有所降低,逆转奥氏体中的碳含量却会升高,说明低温保温后不太稳定的逆转奥氏体发生了马氏体转变,留下的是C含量较高的稳定的逆转奥氏体.     

热处理工艺对9Ni钢组织和低温韧性的影响

对9Ni钢进行三种热处理工艺试验,分别为两次淬火+双相区淬火+回火（RLT）、淬火+双相区淬火+回火（QLT）、淬火+回火（QT）。采用X射线衍射仪、扫描电镜及多功能内耗仪等对不同工艺下9Ni钢的组织和低温韧性进行分析研究。结果表明,9Ni钢经QT处理后组织为马氏体+逆转奥氏体;经RLT和QLT处理后,组织中的马氏体变得细小,逆转奥氏体含量增加,并有23%左右的铁素体生成。RLT工艺下试验钢在－196 ℃下的低温冲击吸收能量最高,达到188 J,此时测得的逆转奥氏体含量也最多,为8.90%。RLT工艺下增韧归因于：晶粒细化;增加了逆转奥氏体形核点,逆转奥氏体含量增加,马氏体基体得到净化;铁素体组织粗化。     

两相区淬火对9Ni钢中逆转变奥氏体的影响

淬火+两相区淬火+回火(QIT)能显著的提高9Ni钢的低温韧性。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)对QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量、形貌、分布以及两相区淬火对逆转变奥氏体的影响进行了研究。结果表明,QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量约为10%,以块状和薄膜状形态分布在基体中;两相区淬火的9Ni钢中的大角度晶界增多,有利于逆转变奥氏体的形核;基体上某些区域的C、Mn和Ni元素含量较高,利于逆转变奥氏体长大和稳定化。     

时效对JN1奥氏体钢超低温断裂韧度的影响

ＪＮ１奥氏体钢１３４８Ｋ固溶处理与９２３、９７３、１０７３Ｋ时效５ｈ后，４Ｋ及７７Ｋ断裂韧度测定结果表明，钢有明显的时效脆化倾向。组织观察及Ｘ射线衍射结果确认，时效脆化是Ｍ２３Ｃ６型碳化物沿晶界及退火孪晶界析出造成的。     

高氮奥氏体钢低温断裂途径与断口形貌

用扫描电子显微镜对18Cr-18Mn-0.7N高氮奥氏体钢低温断裂途径进行了观察。证实该钢低温脆断中裂纹既可穿晶扩展又可沿晶界和退火孪晶界扩展。仔细观察发现裂纹更容易在晶界和退火孪晶界形成并沿这些晶界扩展，对断面与侧面组织的双面观察表明，退火孪晶界断裂，沿晶断裂和穿晶断裂分别形成光滑平面状断裂刻面，光滑曲面状断裂刻面和粗糙不平的断裂刻面。     

临界淬火工艺对9Ni低温钢力学性能及精细组织的影响

研究了临界淬火热处理(QLT)工艺对LNG工程用9Ni低温钢力学性能及精细组织的影响。与常规调质(QT)工艺的对比研究显示,QLT工艺在略微降低强度水平的情况下,显著提高9Ni钢的低温韧性水平及工艺稳定性,屈强比降低。随着两相区淬火温度的提高,9Ni钢的抗拉强度基本不变,屈服强度逐渐升高,低温冲击功在640~680℃范围达到最高值,为200 J以上。QLT工艺处理9Ni钢良好的低温韧性水平与层片化的细化马氏体组织及一定数量的稳定逆转变奥氏体直接相关。实验钢在640~680℃的两相区淬火,可获得10%以上含量的逆转变奥氏体,有利于低温韧性的改善。