中高温时效处理对Cr21铁素体不锈钢组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电镜并通过硬度和冲击实验,研究了Cr21铁素体不锈钢经固溶+时效处理后的显微组织和性能。结果表明:Cr21铁素体不锈钢经600、650℃和750℃时效处理50 h内均未形成sigma相以及铬的碳化物,主要析出了大量的TiC、NbC和(Ti,Nb)C复合粒子以及少量的Fe2Nb(Laves相)。在600、650℃时效处理50 h内,钢的硬度基本是先升高后降低,韧性先降低后升高。而750℃时效时则硬度几乎一直升高,韧性一直降低。     

钻杆接头耐磨带堆焊药芯焊丝的研究

研制一种Fe-B-Nb-Ni系钻杆耐磨带堆焊药芯焊丝,采用CO2气体保护堆焊方法,制备Fe-B-Nb-Ni耐磨堆焊合金,利用OM,SEM,XRD等方法对堆焊合金的显微组织进行了观察分析,对堆焊层的硬度及耐磨性能进行了测试分析.结果表明,Fe-B-Nb-Ni堆焊合金耐磨性能比国外某进口药芯焊丝提高了约37％,其宏观硬度值达到HRC60.5～62.2.Fe-B-Nb-Ni堆焊合金的显微组织为马氏体+铁素体+少量渗碳体+颗粒状NbC+包晶Fe3(B,C)+共晶Fe23(B,C)6、Fe3(B,C)+少量共晶Fe2B相,其中NbC硬质颗粒弥散的分布于基体中,基体中的马氏体组织具有优异的强度和耐磨性,起到了很好的耐磨骨架的作用.Fe-B-Nb-Ni堆焊合金的磨损机理主要是犁沟式微切削和局部的硬质相剥落.     

退火软化对高强度钢300M组织及硬度的影响

为提高300M钢的后续切削性能,拓宽300M钢的应用领域,研究了退火软化工艺对300M高强度钢显微组织及硬度的影响。结果表明,300M钢在Ac₁以下(730 ℃)退火,显微组织由马氏体转变为回火索氏体,碳化物呈球状或颗粒状;在两相区(780 ℃)退火,显微组织为珠光体+先共析铁素体,碳化物呈球状或短棒状;在Ac₃以上(860 ℃)退火,显微组织转变为珠光体+先共析铁素体,碳化物呈长薄片状。退火冷速对300M钢软化影响显著,冷速缓慢才能使碳化物充分析出并球化,硬度显著降低。300M钢两相区等温+缓慢冷却退火工艺下有更显著的软化效应,硬度可控制在240 HBW以下。     

Ti微合金化对22MnB5热成形钢组织和性能的影响

通过热膨胀试验、显微组织分析和硬度测试,分析了冷却速率和Ti元素对两种22MnB5热成形试验钢相变温度、显微组织、析出相以及硬度等的影响,并绘制了CCT曲线。结果表明,当冷却速率低于5 ℃/s时,试验钢的显微组织主要为铁素体和珠光体;冷却速率达到5 ℃/s后开始形成贝氏体;冷却速率达到30 ℃/s时,获得单一马氏体组织。Ti微合金化可降低Ms点,并通过析出Ti(C, N) 相细化奥氏体晶粒,从而获得细小的马氏体板条,产生的析出强化和细晶强化效应提高了试验钢的强度。     

轧后保温时间对20MnSiV钢的组织和硬度的影响

采用Gleeble-1500热力模拟试验机进行热变形实验,研究了轧后不同保温时间(0~600 s)对20Mn Si V钢的组织和显微硬度的影响。结果表明:无论是在奥氏体再结晶区(1050℃)轧制还是在(γ+α)两相区(750℃)轧制,随着轧后保温时间的延长,V元素充分发挥了在钢筋中的析出强化和细晶强化的作用,铁素体和珠光体晶粒都明显细化,改善了钢材的性能。     

钼对含铌低合金铸钢碳化物析出行为的影响

借助熔炼制备合金的方法以及OM、SEM、TEM、碳化物萃取及XRD研究了含铌低合金铸钢中Mo的添加对碳化物析出行为的影响。结果表明:随Mo含量增加,组织由多边形铁素体向针状铁素体转变,片状珠光体向粒状贝氏体转变;铁素体晶粒内弥散析出的颗粒状和随机分布的短杆状碳化物增加,纽扣锭试样的硬度、强度增加,塑性降低。碳化物萃取及XRD衍射分析发现,试样中碳化物质量分数随Mo含量增加而增加;在1#Ori试样中碳化物主要为Fe3C、(Fe,Mn)3C型合金渗碳体及弥散析出的Nb(C,N)颗粒;在2#Mo、3#Mo试样中有Mo2C、Nb(C,N)和Mo(C,N)型碳化物析出。     

铁基高温合金氧化物强化相的形成和演化

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析、差示扫描量热法(DSC)分析、金相观察和显微硬度测定,研究铁基合金Fe-14Cr-3W-5Ti-3Y-2.2O(质量分数,%)中氧化物弥散相的形成和演化过程,以及氧化物弥散相对铁基合金的强化作用。结果表明:在高能球磨过程中,TiH2、YH2和Fe2O3可以在雾化粉末Fe-14Cr-3W基体中充分固溶;在随后的压制、烧结过程中,当烧结温度为950℃时弥散相以Ti2Y2O7相的形式析出,其强化作用不明显,合金的显微硬度只有250HV;当烧结温度为1100℃时,烧结体致密度得到提高,弥散相强化效果显著,合金的显微硬度为798HV;随着烧结温度的提高,析出相粒子长大,合金的显微硬度降低。     

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通过采用扫描电镜、透射电镜及电子能谱等分析测试技术,研究了高铌管线钢的显微组织特征和析出相种类、大小及形态.结果表明,采用控轧控冷工艺(TMCP)生产的高铌管线钢具有细化的显微组织和多种类型的析出相,显微组织主要为高位错密度的针状铁素体、少量多边形铁素体和MA岛;第二相粒子主要包括板坯再加热过程中未溶解的TiN、以TiN为核心的高温析出NbC、形变诱导析出的NbC和低温弥散析出的细小NbC.细化的有效晶粒尺寸,以及高密度位错与弥散析出相间的交互作用,确保了高铌管线钢获得高的强度和韧性.     

低氮低钒D36船板钢中析出相的特征及沉淀强化作用

通过透射电镜观察了低氮低钒D36船板钢的析出相特征,并讨论了其沉淀强化作用。结果表明:实验用钢的组织均为铁素体-珠光体组织,珠光体中未见析出相,仅在铁素体中观察到析出相。VCx析出相为矩形片状形貌,在铁素体基体上均匀弥散沉淀,析出相以{100}α-Fe为惯习面,与基体存在Baker-Nutting取向关系;少量球状V6C5析出相(单斜结构)与铁素体基体存在一定取向关系,可能是共格VCx相通过碳原子重新分布转变而成。低氮低钒钢中加入0.05%V,沉淀强化值约为63 MPa,加入微量铌后在铁素体内形成一定密度的位错能有效发挥钒的沉淀强化作用。     

(Nb,Ti)C在轧后卷取中的析出及对铁素体相微观力学特征的影响

以复合添加Nb和Ti的微合金钢为研究对象,采用热模拟、显微硬度、透射电镜以及纳米压痕技术等方法对实验钢在连续冷却条件下和卷取过程中的冷却速率对组织演变及显微硬度的影响进行观察和分析,研究了(Nb,Ti)C在卷取中的析出规律及其对铁素体相微观力学性能的影响.结果表明,连续冷却和卷取过程中的冷却速率的增加都能促进Nb-Ti实验钢从铁素体+珠光体组织向贝氏体组织转变,细化铁素体晶粒.在连续冷却条件下,实验钢的显微硬度随着冷却速率的增加逐渐升高,而在卷取过程中由于较小冷却速率能够促进(Nb,Ti)C在铁素体中的形核和长大使得铁素体中存在大量均匀弥散分布的纳米析出物,提高了基体的强度,因此随着卷取过程中冷却速率的增加实验钢的显微硬度呈现降低的趋势.Nb-Ti实验钢中铁素体相的纳米硬度为4.13 GPa,Young's模量为249.3 GPa,普通C-Si-Mn钢铁素体相的纳米硬度为2.64 GPa,Young's模量为237.4 GPa,纳米析出物对铁素体相的纳米硬度的贡献达到1.49 GPa.     

热处理对针状铁素体管线钢强度级别升级的影响

通过光学显微镜、透射电镜、扫描电镜、拉伸与冲击试验,研究了热处理对针状铁素体管线钢强度级别升级的影响规律.结果表明,在对反映沉淀析出强化效果的热处理参数的分析和研究的基础上,引入一种非淬火时效工艺,即在低于奥氏体化温度的某一温度进行等温时效,可以大幅度提高针状铁素体管线钢的强度级别.这种非淬火时效促进了微合金碳氮化物在铁素体区进一步沉淀析出.非淬火时效对针状铁素体管线钢强化是行之有效的,为针状铁素体管线钢的强度级别升级提供了新的途径.     

等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变及硬度的影响

通过OM、SEM、TEM和维氏硬度计等手段研究了不同等温冷却时间对Ti-V-Mo复合微合金钢组织转变、析出行为及硬度的影响,探讨了影响硬度变化的因素。结果表明,Ti-V-Mo复合微合金钢奥氏体化后在630 ℃等温冷却0~3 h,随着等温时间的延长,基体中的铁素体比例不断增加而马氏体和贝氏体比例逐渐降低,硬度呈现先升高再趋于平稳,再升高至其最大值,最后略有下降。60~1200 s时,硬度出现平台是因为纳米级(Ti, V, Mo)C粒子的沉淀强化效果能够弥补相变导致基体软化造成的硬度损失;3600 s时,硬度达到最大值为457 HV,此时纳米级(Ti, V, Mo)C粒子产生的沉淀强化效果最佳。     

热处理对27SiMn钢油缸组织和性能的影响

通过改变热处理工艺参数,研究了热处理工艺对27S iMn油缸组织和性能的影响。结果表明,经不同温度淬、回火后,沿缸体截面的硬度呈U形分布;缸体壁厚的中部区域组织为铁素体＋珠光体;缸体壁厚的内、外表层组织为回火屈氏体/回火索氏体,860℃淬火后的组织同时有残留铁素体。860℃淬火530℃回火时的强韧性最佳。     

Ce对FH40船板钢轧态组织及拉伸性能的影响

利用真空感应炉制备不同Ce含量的FH40实验钢,采用OM、SEM、TEM和EDS手段观察钢的轧态组织,并对其拉伸性能和断口形貌进行测试与分析,研究了Ce对FH40钢轧态组织以及拉伸强度的影响机制。结果表明,随着Ce含量从0增加到0.058%,钢的轧态组织得到细化,由多边形铁素体变为细小的等轴状铁素体,同时出现粒状贝氏体;含0.0273%Ce和0.058%Ce钢中分别产生了Ce-O-S+TiN和Ce-O-S复合夹杂物,并且分别诱发了4条和5条IAF。含0.058%Ce实验钢的屈服强度、抗拉强度较基体钢钢分别提高了31 MPa、33 MPa。当Ce含量为0.0273%时实验钢的延伸率达到了22.8%。实验钢均表现为位错强化和第二相强化,基体钢中析出相主要是Nb-Ti的复合相,含0.058%Ce实验钢中主要是Nb-Ti-Ce的复合相,且更加弥散细小,位错密度更高;同时断口形貌更加均匀,韧窝由小而浅转变为大而深,使其在切应力的作用下更不易断裂,因而提高了钢材的抗拉强度。     

氮含量对25Mn2CrVS贝氏体型非调质钢组织和性能的影响

研究了N含量(0.016wt%、0.029wt%和0.049wt%)对贝氏体型非调质钢25Mn2CrVS组织和力学性能的影响。结果表明:3组试验钢均为板条贝氏体、粒状贝氏体和铁素体组织,当氮含量从0.016%增加到0.029%时,试验钢强度和韧性增加,组织发生细化,且板条束状贝氏体含量减少,M/A相由长条状变成块状且分布弥散,针状铁素体增加;而氮含量增加至0.049%时,试验钢强度基本不变,韧性急剧下降,组织明显粗化,晶界铁素体形成。固溶钒可以促进板条束状贝氏体在晶界上的形成,奥氏体中析出的VN能够促进针状铁素体的形成。     

含钒20MnSi钢控轧控冷后的强韧化机制

通过金相显微镜、透射电镜、X射线仪以及力学性能测试等对自行设计的20MnSi钢的强韧化机制进行研究。结果表明试验钢性能取决于钢组织中原奥氏体晶粒的细化、弥散质点V(CN)的析出、珠光体片间距的减小和渗碳体片的变薄、以及珠光体数量的减少;此外,控轧控冷为20MnSi钢组织转变创造了热力学和动力学上的特殊条件,在铁素体基体上析出了细小且相互交错分布的针状铁素体,与平衡相铁素体相比较,它的形貌和结构特点对铁素体晶粒的塑性变形和微裂纹的扩展都会造成阻碍,因此,能够较好的改善钢的强韧性。     

因瓦合金强化途径研究概况

简要介绍了固溶强化、形变强化、细晶强化和沉淀强化的强化机理.总结了高强度低热膨胀合金研究的国内外现状和达到的水平,对高强度低热膨胀合金将来的研究方向提出了看法.     

18Ni马氏体时效钢强化方法概述

18Ni马氏体时效钢是以无碳（或超低碳）铁镍马氏体为基体的,主要是经时效产生时效强化的高强度钢。本文简要概述了18Ni马氏体时效钢的发展过程,介绍了固溶强化、相变强化、时效强化、细晶强化、形变强化方法和发展趋势。     

EH36钢埋弧焊焊缝金属组织临界断裂韧性

通过对典型海洋结构用钢EH36埋弧焊焊缝金属进行单边缺口拉伸试验(single edge notched tensile,SENT)研究焊缝金属中针状铁素体(acicular ferrite,AF)和先共析铁素体(proeutectoid ferrite,PF)的临界断裂韧性. 结果表明,AF的断裂韧性要高于PF,主要原因在于AF内部具有较高密度的位错及位错能,在外力作用下,裂纹尖端极易发生塑性变形而钝化;相反,PF组织较纯且均匀,位错密度较小,裂纹尖端并未发生钝化. 这种组织的不均匀性导致了焊缝金属断裂韧性较大的分散性,主要归结于试样预制裂纹尖端位置的微观组织性能.     

高温强化铂合金研究进展

高温强化铂合金是一种先进的高温结构贵金属材料,论述了固溶强化、弥散强化和沉淀强化等铂合金强化方法及特点,力学性能和强化机理,介绍了高温强化铂合金的的研究进展和主要应用情况,最后展望了高温强化铂合金的研究方向。