P92钢高温蠕变过程中显微组织演变研究现状及强化途径

综合国内外的研究成果,论述了P92钢在高温蠕变过程中不同的析出相对P92钢性能的影响。结果表明M23C6相在高温蠕变过程中粗化较快,会失去对P92钢马氏体晶界的钉扎强化作用;Laves相形成初期能够提高P92钢的蠕变断裂强度,但是当Laves相到一定尺寸后会降低P92钢的蠕变断裂强度;Z相的析出不但增加了蠕变孔洞出现的几率,而且会减少基体中的MX相,降低MX相的弥散强化作用,所以Z相的析出对P92钢高温蠕变性能有不良影响。同时论述了可以采用形变热处理生产工艺和控制合金元素含量等措施强化P92钢的高温蠕变性能。     

焊后热处理对T92钢焊接接头组织及性能的影响

通过模拟现场热处理工艺,研究了T92钢焊接接头在不同回火温度下的组织和性能。结果表明,焊缝硬度和母材抗拉强度均随回火温度的升高而降低。接头处未回火的马氏体粗大,呈细针状;740-780℃回火,马氏体组织变细,板条特征明显;超过780℃,马氏体板条特征消失,表现为屈氏体组织;随回火温度升高,母材碳化物产生偏聚,铁素体含量增加;780℃以下回火母材力学性能满足ASME标准要求。     

P92钢高温时效过程中Laves相量化分析

在650℃条件下,对P92钢进行1 000,2 000,3 000 h高温时效试验,通过SEM拍摄显微照片,并用IMAGEJ软件对P92钢高温时效过程中析出的Laves相进行量化分析。量化结果表明:在1 000 h就已经发生Laves相的聚集,且在1 000~3 000 h内,随着高温时效试验时间的延长,Laves相平均截圆直径与面积分数不断增加,而数量密度逐渐减少。动力学研究外推法表明,Laves相析出面积分数在3000 h后变化不大,10 000 h达到0.8%后基本不变。     

P92钢高温拉伸断口形貌的研究

采用热模拟法进行600~1300℃温度区间P92钢的高温拉伸实验。利用SEM,LSCM对不同拉伸温度下的断口形貌及近断口组织进行分析,并对P92钢的力学性能进行研究。结果表明:P92钢拉伸时,抗拉强度由467.32MPa下降到24.32MPa,屈服强度由56.88MPa下降到1.07MPa;不同拉伸温度下,断口表现以韧性断裂为主,韧性与脆性特征共存的现象。在600~900℃时,P92钢发生了动态回复过程,断口形貌表现为韧窝特征。冷却至室温,P92钢近断口处组织均为马氏体+残余奥氏体组织+M7C3+MC+M23C6+M6C+M3C型碳化物。随着温度升高,P92钢发生了动态再结晶,断口形貌以塑孔为主。P92钢近断口处组织为马氏体+残余奥氏体组织+MC+M6C型碳化物。     

超超临界机组T92钢高温受热面管爆管原因分析

某电厂的后屏过热器T92钢管段发生爆管。通过宏观检验、化学成分分析、硬度检验、拉伸性能测试、金相检验以及相关计算分析了爆管的原因。结果表明：管段发生短时过热后,其显微组织为Acl-Ac3相变产物,失去了原典型的回火板条马氏体组织特征,材料强度大幅度降低,从而使得强度不足以抵抗管子的使用应力而发生爆管。另外,通过检验获得了不同状态下的组织与性能的对应关系,有利于长期运行中的金属监督检验。     

T91钢焊缝及热影响区显微组织图象分析

T91钢具有良好的高温抗氧化性和抗腐蚀性,该钢含8％－9．5％Cr,合金含量复杂,焊接难度大,运用金相显微镜和扫描电镜（SEM）分析了不同爆接工艺条件下T91耐热钢焊缝及热影响区或区域显微组织特征,利用XQF－2000型显微图象分析仪对显微组织中各相的相对含量和奥氏体晶粒度进行了测量,分析了焊接线能量对T91钢焊接接头区组织性能的影响,结果表明,采用多道焊焊接工艺,严格控制焊接线能量在16kJ/cm左右,可以防止T91钢焊缝区奥氏体晶粒粗大,避免在热影响区出现声状铁素体组织,从而保证焊接接头区具有良好的组织性能。     

P92钢表层纳米组织的热稳定性

本文通过表面纳米化处理(SMAT)在P92钢表层中形成纳米组织结构,研究了回火温度对表层纳米组织演化行为和析出行为的影响.结果表明:淬火态和回火态P92钢组织经过SMAT处理后沿深度方向依次是纳米层、剧烈变形层、最终过渡到正常组织.随后分别研究了淬火和回火态SMAT试样经不同温度回火后微观组织的再结晶及长大行为.经SMAT处理的铁素体纳米晶粒在550℃时仍能保持较好的纳米结构,甚至高达650℃时表层晶粒仍为纳米晶,当温度超过760℃时表层组织发生显著的再结晶和晶粒长大现象.纳米晶界能抑制淬火态P92钢在较低温度回火时M23C6碳化物的析出.纳米组织提高了高温回火过程中合金元素在铁素体中的扩散速率,加速了M23C6碳化物的长大过程.不同温度回火过程中SMAT纳米层中析出行为的变化将在本文中详细描述.     

T91钢管手工氩弧焊接头的显微组织

对60.3mm×8mm的T91钢管的母材及手工氩弧焊接头进行了化学成分、力学性能和显微组织的测定。结果表明,T91钢管的化学成分、力学性能和显微组织均满足GB 5310-1995的要求,焊接接头的组织为正常组织。     

冷拔高碳钢丝高温退火前后显微组织及织构变化

采用扫描电子显微镜（SEM）和电子背散射衍射技术（EBSD）作为分析手段,对两种变形量SWRH82B冷拔高碳钢丝在奥氏体化高温退火处理前后的显微组织和织构变化进行了表征研究。结果表明：该冷拔高碳钢丝显微组织中的珠光体经奥氏体化退火处理后由纤维状转变为等轴状;冷拔高碳钢丝主要是〈110）织构,且织构强度随着变形量的增大而增强;经奥氏体化退火处理后〈110〉织构强度明显下降,且织构强度与变形量相关性减小,同时还出现了〈112〉织构。     

D406A钢高温氧化行为及其微观组织演变规律

目的改善D406A超高强度钢在锻造过程中氧化行为和组织粗化的问题。方法研究不同温度和保温时间下D406A钢的尺寸变化、质量损失率和氧化速率,通过金相显微镜观察其组织的变化。结果 D406A钢在1110℃及以下温度加热时,试样的尺寸与质量损失率与保温时间基本呈线性关系;D406A钢的氧化速率在60 min内不断降低,60 min后随保温时间趋于平稳;加热温度在1110℃以下,保温时间60 min以内时,试样可以获得较为细小的奥氏体晶粒。结论根据实验结果,确定了D406A钢加热时氧化速率和保温时间的关系,同时总结了其组织演变规律,为实际生产过程提供了理论依据。     

车用高强钢厚板模内淬火组织演变研究

目的 揭示高强钢厚板在热冲压模内淬火过程中的马氏体组织演变特征和规律。方法 建立了6 mm厚硼钢板热冲压模内淬火过程马氏体相变有限元预测模型,分析了马氏体分布情况及演变特征,阐明了保压力等关键淬火参数对组织演变的影响规律。结果 沿板面方向,马氏体从角部开始转化,逐渐由边缘向内部扩展,呈现出“边缘高、中部低”的分布特征。沿板厚方向,马氏体呈现出“表层高、心部低”的分布特征;随淬火过程的进行,这种厚向梯度分布特征逐渐弱化。与薄板相比,厚板的马氏体相变启动和结束时刻均较晚,且马氏体转化率明显较低,马氏体沿厚向分布的不均匀性也更明显。随保压力的增大,马氏体转化结束时刻前移,马氏体转化率增大且沿厚向分布更均匀,抗拉强度增大,延伸率减小;当保压力超过40 MPa时,上述影响逐渐减弱。结论 与薄板相比,厚板组织沿板面和板厚方向均呈现更明显的梯度分布特征。保压力对厚板组织演变和力学性能有较大影响,但这种影响随保压力的增大而逐渐减弱。     

高温环境下MEMS微构件动态特性测试技术研究

基于放电激励方法建立了高温环境下MEMS微构件动态特性测试系统,该系统主要由激励装置、激光多普勒测振仪、微构件温度控制系统组成.激励装置利用尖端放电产生的激波激励微构件,通过进给机构调节电极间距以改变激励能量.激励底座是用高温胶粘接而构成的多层结构,包括微构件安装板、十字载台、陶瓷绝缘片和板电极.微构件胶粘在底座上,其振动响应信号由多普勒测振仪测量,计算机对测量数据频谱分析后得到谐振频率.编写了基于LabVIEW的微构件温度控制软件,控制测试时温度.利用该测试系统,测试了微构件在室温~500℃环境下的谐振频率,得到了谐振频率随温度变化规律.     

T92/Super304H异种钢焊接接头的性能研究

根据新型耐热钢T92和Super304H钢的焊接特点制定了适宜的焊接工艺,研究了焊制的T92/Su-per304H异种钢焊接接头的力学性能。结果表明,T92/Super304H异种钢接头的各项力学性均能满足使用要求。焊缝金属的韧性远低于T92钢侧热影响区,焊缝金属的结晶形态对焊缝韧性有很大的影响。焊接接头中焊缝金属的硬度值最高,而T92钢侧热影响区硬度最低,并且不同热影响区部位显微硬度变化较大,Super304H钢侧热影响区硬度变化不大。     

含铜抗菌不锈钢拉伸过程中的微观组织演变EBSD分析

目的 研究含铜抗菌不锈钢拉伸性能,为工业生产中的成形工艺优化提供一定的理论依据。方法 在拉伸应变分别为5%、15%、30%、45%、60%、75%以及最后拉伸断裂时应变为81%条件下,采用岛津AGS-100KN万能拉伸试验机对含铜抗菌不锈钢进行拉伸试验。通过扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射仪(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)表征分析含铜抗菌不锈钢拉伸断裂后的断口形貌以及拉伸过程中的微观组织演变。结果 含铜抗菌不锈钢抗拉强度最大值为587.523 MPa,应变最大值为81%。拉伸断口与拉伸方向呈45°开裂,呈杯锥状,断裂模式是韧性断裂。结论 随着应变的增大,低角度晶界逐渐增多,高角度晶界与孪晶逐渐减少,GOS值逐渐增大,Goss织构、S织构和R织构含量逐渐减少,Brass织构含量逐渐增加,拉伸断裂后的体积分数为23.3%。在拉伸后期,Copper织构和Brass织构含量较多,在拉伸过程中起到整体稳定协调微观组织作用的S织构不断减少,随应变的增大,组织内部协调变形加快,变形程度快速增大,从而导致S织构向Copper织构和Brass织构转变,出现板条状马氏体,存在应变诱发马氏体相变。位错滑移、形变孪晶和形变诱导马氏体等多种变形机制的共同作用使含铜抗菌不锈钢具有良好的塑性。     

超超临界锅炉末级过热器T92钢管爆管原因分析

通过宏观检查、化学成分分析、金相检验及力学性能测试等方法,对某电厂超超临界锅炉末级过热器T92钢管爆管原因进行了分析。结果表明：爆管是由管子内壁局部位置少量氧化皮脱落引起的长时过热导致的,并针对爆管原因提出了预防措施。