高铌低碳贝氏体钢奥氏体晶粒的长大行为

采用金相法测定了在不同温度(950~1 270℃)下固溶不同时间(30~150min)后高铌低碳贝氏体钢的奥氏体晶粒尺寸,研究了其奥氏体晶粒的长大行为;计算了试验钢中铌的固溶含量,建立了奥氏体晶粒长大数学模型并进行了试验验证。结果表明:在1 220~1 270℃温度区间内试验钢奥氏体晶粒尺寸增加值最大,其次为1 100~1 150℃区间的;由于1 000℃时试验钢中合金渗碳体的快速溶解,使得950~1 000℃区间内的晶粒尺寸增加值大于1 000~1 050℃区间的;计算得到1 150℃时的固溶铌质量分数达到0.088%,此时绝大部分NbC已经溶解,导致1 100~1 150℃温度区间内奥氏体晶粒的快速长大;在950~1 270℃范围内,试验钢的奥氏体晶粒长大激活能为154.4kJ·mol~(-1),由晶粒长大模型计算得到的奥氏体晶粒尺寸与实测值较吻合。     

冷轧工作辊用Cr5钢奥氏体化时碳化物的溶解及晶粒长大行为

采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等研究了冷轧工作辊用Cr5钢在900～1 050℃加热时M_7C_3型碳化物的溶解及晶粒长大规律。结果表明:随着温度的升高和保温时间的延长,M_7C_3碳化物溶解量逐渐增加,同时晶粒逐渐长大;在温度低于1 000℃时,晶粒生长缓慢,碳化物溶解较少,在温度接近1 050℃时晶粒长大明显,碳化物基本完全溶解;在保温开始阶段,M_7C_3型碳化物溶解速率较快,且溶解速率随着温度的升高而加快,随着保温时间的延长,溶解速率逐渐减慢。     

加热速率对22MnB5超高强度钢奥氏体化的影响

在Gleeble 3500型热力模拟试验机上对22MnB5超高强度钢在不同加热速率(10~100℃·s~(-1))下进行了奥氏体化,研究了加热速率对奥氏体化温度Ac1,Ac3及奥氏体转变时间的影响,并建立了加热速率与Ac1的关系式。结果表明:该钢的Ac1与Ac3都随着加热速率的增大而升高;当加热速率低于25℃·s~(-1)时,Ac1随加热速率的增大快速升高,当高于25℃·s~(-1)时,Ac1缓慢升高并趋向恒定;随着加热速率的提高,奥氏体化温度区间(Ac3~Ac1)大小呈升高趋势,奥氏体转变时间缩短。     

4Cr13模具钢的等温相变规律与预处理工艺优化

测试了4Cr13塑料模具钢的过冷奥氏体等温转变曲线,研究了该钢的等温相变规律,分析了经过不同工艺固溶(1 010～1 090℃保温2,3 h)和球化退火(905℃×2 h奥氏体化和700～770℃保温5,8 h等温球化)预处理后的显微组织和硬度,并获得最优工艺。结果表明：在725℃下试验钢的珠光体形核孕育期最短;经1 010℃固溶处理后,组织中存在大量球状碳化物,当固溶温度为1 070～1 090℃时,碳化物基本溶解,马氏体板条束明显粗化,最优固溶工艺为1 050℃×3 h,此时碳化物占比较低且弥散分布;随着等温球化温度升高,链状碳化物数量先减少后增多,并且保温8 h后球状碳化物的分布更均匀;1 050℃固溶3 h+905℃×2 h+750℃×8 h球化退火后试验钢的球化效果最好,直径小于0.5μm的碳化物占比约为78.92%,硬度最低,约为192 HBW。     

固溶处理工艺对HR3C奥氏体耐热钢组织和性能的影响

研究了固溶温度、保温时间对固溶态及固溶+时效态HR3C奥氏体耐热钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:试验钢在1 150~1 200℃固溶处理30 min后的晶粒尺寸变化不大,超过1 200℃后晶粒明显长大;保温时间对晶粒尺寸无明显影响;随固溶温度的升高和保温时间的延长,时效后钢中一次析出相的尺寸变小、数量减少;在700℃的时效过程中,M23C6相沿晶界析出,二次析出的Z相弥散分布在晶内,尺寸在100 nm以下,时效时间超过1 000 h后M23C6相明显粗化,Z相的尺寸变化不大,但数量不断增多,在长时时效过程中起到显著的析出强化作用;随初始固溶温度的升高和保温时间的增长,相对应的长时时效态的高温屈服强度明显提高。     

快速球化退火对SKS51工模具钢组织和硬度的影响

基于离异共析原理对SKS51钢进行快速球化退火处理(包括奥氏体化和等温球化两个阶段),研究了奥氏体化温度(750,780℃)、奥氏体化保温时间(10,20 min)和等温球化温度(650,680,700℃)对显微组织和硬度的影响.结果表明:在试验条件下,升高奥氏体化温度或延长奥氏体化保温时间均会导致钢中片状碳化物增多,球化效果变差,硬度增高;经750℃×10 min奥氏体化后,随等温球化温度升高,SKS51钢中的球状碳化物含量增加,尺寸增大,硬度降低;经750℃×10 min+700℃×2 h快速球化退火后,SKS51钢中的球状碳化物最多,硬度最低.     

铌钛微合金化铁素体-贝氏体双相管线钢再加热时奥氏体晶粒的长大行为

采用Thermo-calc热力学软件以及硬度仪、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等研究了铌钛微合金化铁素体-贝氏体双相管线钢在1 050~1 220℃再加热过程中奥氏体晶粒的长大行为以及铌的固溶行为对晶粒尺寸的影响。结果表明:在试验温度范围内,试验钢奥氏体晶粒的平均尺寸随再加热温度升高而增大;增加铌含量能有效抑制奥氏体晶粒长大,但当铌的质量分数增至0.080%时,奥氏体晶粒的大小和分布不均匀;再加热过程中钛在奥氏体中主要以沉淀相存在,铌在奥氏体中的固溶量随温度升高呈"S"形增加,未固溶铌含量是影响奥氏体晶粒尺寸的关键因素;试验钢中碳和钛的质量分数分别为0.065%和0.01%时,控制未固溶铌的质量分数高于0.005%即可将奥氏体晶粒尺寸有效控制在100μm以内。     

粉末冶金高速钢W12Cr4V5Co5的热处理及其组织

本文研究了W12Cr4V5Co5(FT15)粉冶高速钢热处理过程中的显微组织,并与铸锻T15高速钢进行了比较,粉冶高速钢的初始碳化物十分细小,并均匀分布,消除了偏析。淬火后,得到细晶粒组织,这是因为奥氏体化时,细小碳化物对晶粒的长大有强烈遏制作用的缘故。细小碳化物在奥氏体化时易溶解,提高了基体的强度,也增多了淬火后的残留奥氏体量,所以应增加回火次数三到四次。对碳含量较高的FT15应适当降低奥氏体化温度,反之亦然。从显微组织的分析研究确定了W12Cr4V5Co5粉冶高速钢的热处理规范:在860℃保温二小时,750℃保温四小时等温退火,退火硬度HB270左右。奥氏体化温度1220～1260℃,直接油淬。回火温度520～560℃,回火三次,每次保温二小时。热处理后硬度为HRC66～68。     

热变形条件及热处理参数对SA-508Gr.3钢的影响

通过热压缩实验,分析不同变形条件(温度范围1 200~700℃,变形速率范围0.001~1 s~(-1))对晶粒尺寸的影响。得到的试验结果表明,变形温度为1 100℃、应变速率为1 s~(-1)时,再结晶细化晶粒的作用最好,晶粒度可以达到5级。通过选取3种不同变形程度的试样进行860℃退火热处理,发现均可以获得细小均匀的晶粒,晶粒度均达到8级。而随着奥氏体化温度的提高(920℃、960℃、980℃、1 000℃)晶粒度会发生长大,在980℃以下经过奥氏体化,晶粒尺寸均大于4级,而当温度高于1 000℃以后,晶粒尺寸迅速增大,达到2级。     

含微量B的X2 CrNiMo 18.12钢的固溶热处理

利用OA和SEM等分析方法研究固溶热处理工艺对含微量B元素的X2 CrNiMo 18.12不锈钢组织与机械性能的影响。结果表明,经1 050～1 070℃固溶处理后,不锈钢中碳氮化物等析出相回溶较为充分,晶粒尺寸中等且较为均匀,固溶强度最高;当固溶温度达到1 100℃时,不锈钢晶粒尺寸快速长大;微量B能提高不锈钢的高温屈服强度,B元素含量为0.001 7 wt.%的X2 CrNiMo 18.12不锈钢的高温屈服强度随着固溶冷却速率的升高而增大;B能增大不锈钢在1100℃以上固溶时晶粒快速长大的倾向。     

固溶温度和冷却速率对BT25钛合金组织的影响

通过温控精度达到0.5℃/s的高精度快速相变仪研究了固溶温度和冷却速率对BT25钛合金显微组织的影响规律。结果表明:BT25钛合金的显微组织中等轴α相数量随固溶温度的升高而减少,同时β晶粒逐渐长大,组织形态从等轴组织过渡到双态组织,当固溶温度超过β相变点时组织从双态组织演变为魏氏组织;随着冷却速率的升高,显微组织中的α片层厚度逐渐降低,当冷却速率大于10℃/s时,可以抑制晶界α相的产生;在低冷却速率时的大晶粒尺寸的片层组织的断裂方式为延性韧窝断裂和解理断裂混合,当冷速提升后,断裂方式为韧性断裂。     

80WVRe钢丝双相区球化退火工艺的优化

采用正交试验法对冷拔至不同直径80WVRe钢丝的双相区球化退火工艺进行优化。结果表明:奥氏体化温度、等温时间、等温温度、保温时间对Ф3.39mm钢丝退火后硬度的影响程度相当,等温时间对Ф1.91mm钢丝退火后硬度的影响程度明显大于其它三因素;对于Ф3.39mm钢丝,当奥氏体化温度为760℃、保温时间为60min、等温温度为690℃、等温时间为360min时,组织中碳化物的均匀性及圆整度最佳,此时的硬度为175HV0.5;对于Ф1.91mm钢丝,当奥氏体化温度为760℃、保温时间为90min、等温温度为690℃、等温时间为240min时,组织中碳化物的均匀性及圆整度最佳,此时的硬度为177HV0.2。     

铬在金属材料中的作用

1铬对钢组织的影响铬是一种碳化物形成元素。在金属材料中,它能与碳生成Cr3C等金属化合物,而这种金属化合物具有较高的强度、硬度。当它以颗粒状弥散性分布在金属基体上时,能大大提高材料的强度、韧性、耐磨性。2铬阻碍奥氏体晶粒长大除锰以外,所有合金元素都能阻碍加热时奥氏体晶粒的长大。在材料中,它与碳形成的碳化物Cr3C的存在,当加热的温度不太高时,这种未溶的碳化物能阻碍奥氏体晶粒的长大。这样就易获得细小的奥氏体的晶粒,从而获得细小的冷却后的组织。我们知道,细小的晶粒儿粗大的晶粒具有更高的强度,更好的塑性、韧性…     

23Co14Ni12Cr3MoE钢奥氏体晶粒长大动力学

利用显微组织观察和理论模型分析的方法,研究了二次硬化型超高强度23Co14Ni12Cr3MoE钢在800~1 150℃之间的奥氏体晶粒长大动力学。结果表明:该钢奥氏体平均晶粒尺寸随着加热温度的升高和保温时间的延长而增大,其长大规律符合Beck方程,奥氏体化温度宜控制在850~950℃;在800~1 150℃范围内,奥氏体晶粒长大指数随加热温度的升高而逐渐增大,晶粒长大平均激活能为256.62kJ·mol-1,并建立了该钢在等温加热过程中的奥氏体晶粒长大动力学方程。     

SV30轴承钢奥氏体化时第二相的溶解及淬火相变特性

利用DIL805A型相变仪对SV30轴承钢进行了990~1 070℃保温10min和1 030℃保温0~100min的淬火处理,研究了淬火前后试验钢的显微组织、硬度和残余奥氏体含量,分析了第二相溶解行为和淬火相变特性。结果表明:当淬火温度由990℃升高到1 070℃时,钢中的M23C6型碳化物溶解速率变快,但M_2N型氮化物在1 050℃或以上温度时才能大量溶解;当在1 070℃保温10min时碳化物能够完全溶入奥氏体中,但仍有质量分数约为6.3%氮化物未溶入;在1 010~1 030℃保温10~30min淬火后,试验钢的硬度达到58HRC以上,在1 030~1 070℃淬火后,试验钢中含有体积分数为30%~50%的残余奥氏体。     

00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢的晶粒长大

对00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢材料的晶粒长大规律进行研究,发现奥氏体化温度对00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢的晶粒影响较大,温度低于900℃时,晶粒遗传原始锻态的晶粒形貌;900℃时,奥氏体重新形核、长大,奥氏体晶粒明显细化;温度高于1 050℃时发生明显粗化。工程化热处理时的低加热速率和低冷却速率对00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢的性能几乎没有影响,而模拟工程化热处理得到综合性能良好的00Cr12Ni10MoTi马氏体时效不锈钢。     

均匀化热处理对电弧增材制造GH4169合金组织影响

采用电弧增材制造工艺成形GH4169合金,研究了不同均匀化工艺条件对沉积态GH4169合金微观组织的影响。研究结果显示：当均匀化热处理温度为1 120℃时,随着保温时间的延长,沉积态柱状晶逐渐转变为等轴晶,平均晶粒尺寸呈逐渐长大趋势,Laves相体积分数逐渐减小,在保温90 min后,平均晶粒尺寸长大至178.9μm, Laves相完全溶解;当均匀化热处理保温时间为1 h时,随着热处理温度的升高,晶粒平均尺寸逐渐长大,Laves相体积分数逐渐减小,在热处理温度为1 200℃时,Laves相体积分数降低至0.64%,平均晶粒尺寸长大至170.35μm,此时沉积态柱状晶已完全转化为等轴晶。最终确定均匀化热处理参数为：热处理温度1 120℃,保温时间90 min。     

不同温度固溶后Incoloy825合金的显微组织与性能

采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、布氏硬度计、拉伸试验机等设备对不同温度固溶后Incoloy825合金的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能等进行了研究。结果表明:当固溶温度在980~1 050℃之间时,合金的晶粒尺寸变化不明显,当固溶温度高于1 050℃时,晶粒尺寸以较快的速率增大;随着固溶温度的升高,合金的硬度和抗拉强度逐渐降低,伸长率不断增大;晶界析出相主要是由富含铬、钼的M_(23)C_6碳化物和含铬、镍、铁、钼的金属间化合物组成,晶界析出相的数量随着固溶温度的升高呈现先增多后减少的趋势,固溶温度为1 015℃时晶界析出相最多,此时合金的耐晶间腐蚀性能最差。     

奥氏体不锈钢321热变形行为研究

对奥氏体不锈钢321 (0.4%Ti)热变形过程中的宏观完整性及微观均匀性进行研究。通过Gleeble压缩及100 t压机锻造进行物理模拟,实验结果显示, 321在900～1 250℃区间的变形中,氮化层及δ铁素体是锻造开裂的诱因;在1 150～1 250℃区间塑性流变较充分,动态再结晶状态的区域性分布与流变程度相对应; 1 000～1 100℃区间的固溶处理,静态再结晶晶粒长大速率适中,适当的保温时间可实现晶粒度控制。     

时效处理对合金钢微观组织与力学性能的影响研究

研究时效处理对Fe-20Mn-8Al-1.1C奥氏体轻质合金钢热轧板材与固溶板材微观组织、力学性能的影响。时效处理过程中,奥氏体晶内析出kappa碳化物是材料屈服强度提高、加工硬化率降低的主要原因。相比热轧板材,固溶板材具有更强的加工硬化能力和时效硬化能力。当时效处理温度介于550～650℃时,奥氏体晶内发生调幅分解反应,生成弥散分布的细小kappa碳化物颗粒,固溶板材表现出良好的时效强化特征。随着时效处理时间的延长,奥氏体晶界附近发生共析反应,共析反应产物向晶内生长。同时,晶内kappa碳化物发生粗化。两者共同作用使材料发生过时效,材料的硬度显著降低。