硼微合金化对6Mo超级奥氏体不锈钢微观组织及耐蚀性影响

摘要：综述了6Mo超级奥氏体不锈钢凝固、热加工和热处理阶段的微观组织演化规律,并分析了合金元素对Mo偏析和σ相析出及耐蚀性能的影响规律。结合作者前期工作,重点分析了微合金化元素硼对其凝固阶段Mo偏析、热加工和热处理阶段σ相析出以及耐蚀性能的影响。硼抑制热加工过程中σ相的析出,减小析出相数量和尺寸,有利于热塑性提高;同时还可促使钝化膜表面形成富铬和富Mo氧化物,加速基体表面钝化膜致密化,且减缓晶界处贫Cr和贫Mo区,提高耐蚀性。     

节约型双相不锈钢组织性能控制与制造技术

节约型双相不锈钢在提高强度、改善韧性、耐蚀性能及焊接性能等方面具有突出优点,可望广泛应用于核电、石化、造船、造纸、海水淡化等领域,成为一种性能优良又节约资源的结构材料。但是,由于缺乏对其热加工特性及合理加工工艺全面深入的了解,还未能实现大规模工业化生产节约型双相不锈钢。针对节约型双相不锈钢热塑性更差、热加工制备更困难等关键问题,分析了合金成分设计、热变形行为与热塑性控制、微观显微组织演变、热加工安全区预测及脆性相析出动力学规律等的研究进展,指出了突破节约型双相不锈钢工业化生产的关键工艺技术方向。     

双相不锈钢475℃脆性及其形成特点对性能的影响

详细总结了双相不锈钢中475℃脆性的主要特征、影响因素以及其对性能的影响,包括:α′相的析出机制、动力学特征;合金元素、热加工工艺对α′相析出动力学的影响;475℃脆性对力学性能、腐蚀性能和居里温度的影响。     

不同热处理状态下镍基耐蚀合金析出相的定性定量分析

镍基耐蚀钢的性能,在很大程度上取决于钢中各种相的数量、组成、大小、分布状况和合金元素在晶界的分配情况。镍基耐蚀钢经过等温热处理,通常会形成碳化物相、金属间相等析出相。这些析出相在合金中的形成将导致钢的脆化,显著降低钢的塑性、韧性和耐蚀性。为了对不同热处理条件下镍基耐蚀合金析出相做定性定量分析,实验在选择好合适的电解制度后,利用电解分离方法将析出相从基体中分离。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构特性的变化过程;并利用Rietveld全谱拟合法计算不同析出相的组成及含量,最后还讨论了析出相含量与材料耐蚀性能间的关系。实验结果表明900 ℃时效形成的析出相最多,且析出相的含量随时间的延长呈明显上升的趋势;腐蚀性能评价结果表明析出相的含量与平均腐蚀速率存在一定的正相关,即随着析出相含量的增加,材料的平均腐蚀速率也增加,耐蚀性能减弱。     

GH4710合金的相析出特征及其与热加工塑性损伤的关联性

利用Thermal Calc热力学软件、光学金相显微镜、扫描电镜等手段分析了GH4710合金原始态和不同条件热物理模拟变形后的析出相及加工损伤特征,系统研究了析出相特征与该合金热加工塑性损伤及开裂的关联性.结果表明:GH4710合金的原始组织主要由γ'、MC及M₂₃C₆碳化物、γ+γ共晶组织组成;热加工时微孑洞等损伤在MC碳化物及γ+γ共晶组织处形核后沿晶界扩展,最终相互连接导致合金大面积破坏;γ'相优先在MC碳化物及共晶组织附近析出,并通过其共格应力场的作用增加了损伤形核和扩展阻力,使合金在较低温度下的塑性损伤值明显小于高温条件下.      

时效处理对Cr20Ni32AlTi合金室温冲击性能的影响

 研究了铁镍基耐热耐蚀合金Cr20Ni32AlTi在1150℃、15min固溶处理并经450~850℃、05~5h的时效处理后室温冲击性能的变化规律。结果表明,450℃时效冲击性能最好。随时效温度升高,时效时间延长,冲击性能下降。450~850℃时效时,在合金晶界上有碳化物M23C6析出,且随温度增加和时间延长,析出增加。850℃时冲击功最低,此时碳化物M23C6析出相呈连续颗粒状析出,布满整个晶界。且观察到一些部位碳化物M23C6析出相形成薄膜,冲击时因基体变形而脆断成条块状。     

氧含量对Ni-30Cr-1Cu镍基合金热加工性能的影响

采用小锭试验研究了氧含量对Ni-30Cr-1Cu镍基合金热加工性能的影响以及Cu在合金相中的分布.结果表明,氧含量为0.007 7%和0.015 8%的试验合金,其热加工性能显著恶化,在1 050℃和1 200℃加热后,变形量小于10%时,即在晶界普遍萌生裂纹,并沿晶界迅速扩展.氧含量为0.003 3%的试验合金,在1 050℃和1 200℃的加热温度和900℃左右的终锻条件下,均具有良好的热加工性能,一火变形量高达80%以上,仍未出现热加工缺陷.Cu只明显富集于热加工完毕空冷过程中在晶内晶界析出的M23C6中,未观察到其对热加工性能有明显的恶化作用.在正常工业生产中,采取措施把该合金氧含量控制在较低的范围内,解决了该合金热加工成形问题,取得了良好效果.     

β相稳定元素对TiAl合金高温变形行为的影响

利用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了Ti-44Al、Ti-44Al-6Nb和Ti-44Al-6Nb-1Cr-2V合金在1 100～1 250℃和0. 01 s-1条件下的热变形行为。研究结果表明,添加β相稳定元素可降低TiAl合金的流变应力,在相同变形条件下Ti-44Al-6Nb-1Cr-2V合金具有更低的峰值应力。高温变形时,TiAl合金主要发生片层弯曲和拉长协调变形,以及片层团晶界处动态再结晶和B2相协调变形。动态再结晶程度随着变形温度的升高以及β相稳定元素含量的提高而增加,B2相协调变形和促进动态再结晶是TiAl合金的主要软化方式。添加β相稳定元素和控制B2相含量能有效改善TiAl合金热加工性能。     

Mg-9Gd-2Y-Sm-0.5Zr合金组织和耐蚀性能研究

通过OM、SEM和XRD实验观察并研究了Mg-9Gd-2Y-Sm-0.5Zr(%质量分数)合金的微观组织和析出相,并采用腐蚀失重实验对合金的耐蚀性能进行了测试。结果表明,Mg-9Gd-2Y-Sm-0.5Zr合金微观组织主要由沿晶界分布的枝状共晶相和少量分布在晶内的小颗粒状相组成;析出相有α-Mg,Mg5Gd和Mg24Y5相。实验研究了该合金在不同浓度的NaCl溶液中的耐蚀性能,结果表明该合金腐蚀程度随着NaCl浓度的增加而增加,腐蚀产物以Mg(OH)2为主,腐蚀速率较低,耐蚀性能较好。     

几种典型双相不锈钢组织及性能特点及其对加工过程的影响

本文选择几种典型的双相不锈钢:S32707、S32750、S32205、S31803,在其工件上取样,采取了不同的热处理、热加工和热穿孔以及适当调整化学成分等试验方法,比较和研究了组织和性能特点及其对加工过程的影响。结果表明:两相比例和σ相的析出情况与热穿孔温度和冷变形的退火、固溶处理温度密切相关,S32707的二次相的析出速度和析出量远超于其他双相不锈钢。适当降低Cr、N含量,提高Mo含量,合理控制加热速度,终乳(锻)温度,并注意回炉加热和圆管坯中心钻孔的影响,可提高热加工塑性,防止开裂。试验中的S32707成品无缝管满足相关标准的要求。