Fe基高Cr激光熔覆涂层CO2腐蚀行为研究

采用电化学工作站测试了激光熔覆Fe-20Cr、Fe-30Cr、Fe-40Cr涂层在含CO2饱和地层水中的腐蚀行为,研究了温度和Cl-浓度对其腐蚀的影响规律,并与P110套管钢进行了对比。通过对涂层进行X射线衍射(XRD)分析,解释了涂层Cr含量不同时耐蚀性的差异。结果表明:随温度升高,涂层钝化区间变窄,耐蚀性随温度升高而降低;当温度为85℃时,涂层具有比P110钢更低的腐蚀倾向和更优异的抗点蚀性;Cl-浓度与耐蚀性存在一临界值,当Cl-浓度达1 mol/L时,腐蚀性最强。低Cr含量的Fe-20Cr涂层具有较高的耐蚀性,随着Cr含量的增加,Cr23C6、Cr7C3等碳化物在晶界处析出,产生晶体贫铬区,进而降低了高Cr含量涂层的耐蚀性。     

稀土对11%Cr铁素体不锈钢组织和性能的影响

测试了添加稀土元素和Ti、Nb的11%Cr铁素体不锈钢的力学特性,观察了退火后冲击试样的断口形貌,利用金相显微镜和透射电镜观察退火前后不锈钢的组织,分析加入稀土的铁素体不锈钢韧性变化原因。结果表明:退火前添加稀土比添加Ti、Nb的11%Cr铁素体不锈钢综合力学性能提升效果好;退火后添加稀土的11%Cr铁素体不锈钢为韧性断裂,这是由于稀土夹杂物在晶界上富集,起到钉扎效应。     

薄层气体渗碳的动力学问题

讨论了薄层渗碳的动力学,比较了第一类边界条件与第三类边界条件。分析了炉气碳势和碳化物形成元素对薄层渗碳的影响,并提出了控制质量的意见。     

温度和氮势对氮碳共渗层致密性的影响

论述了在催渗剂作用下 ,温度和氮势对 40 Cr钢氮碳共渗后的组织和性能的影响。结果表明 ,在共析温度以下进行催渗氮碳共渗 ,化合物层随温度升高而增厚 ,致密性提高 ,渗层深度和硬度增加。提高氮势 ,化合物层致密性增加 ,渗层深度有所减少 ,渗层硬度随温度升高而增加     

30Cr2MoV枪管钢碳化物溶解与析出规律

枪管钢重要发展方向是采用二次硬化效应确保高温强度,然而这类钢韧性普遍偏低。为改善韧性,研究了30Cr2Mo V新型二次硬化枪管钢中碳化物溶解与析出规律及其对韧性的影响。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、碳复型和相分析技术对碳化物进行表征,结果表明:随着淬火温度(8501 050℃)升高,碳化物溶解越多,回火时二次硬化相析出动力越大;在950℃温度(略低于MC型碳化物全固溶温度)淬火时,奥氏体晶界处未溶MC型碳化物可有效抑制原奥氏体晶粒长大,冲击功保持较高水平(107 J);在950℃温度淬火后回火时,随着回火温度(600700℃)升高,M_3C型碳化物不断溶解,M_2C型碳化物逐渐析出,M_7C_3型碳化物在略小于650℃时开始析出,MC型碳化物含量几乎不变,碳化物总量减少约14%;在600℃、625℃和650℃温度回火时冲击断口分别呈准解理、解理和韧性断裂;625℃温度时解理断裂原因可能是在625℃温度回火时M_3C型碳化物向M_2C型碳化物转变过程中发生了晶内强化和晶界弱化、有害元素向晶界偏聚和碳化物粗化。     

40MnMoV钢正火后回火组织特征

40MnMoV钢900℃奥氏体化后空冷而获得复合的金相组织,其中包括非典型上贝氏体(无碳化物,组成相为:15％～20％富碳奥氏体+铁素体)、块状复合组织(主要组成为下贝氏体+马氏体+奥氏体),正火后的金相组织随着回火温度而发生变化。重点研究无碳化物的非典型上贝氏体的回火转变:在400℃以下回火不析出碳化物,只是富碳奥氏体的体积百分数减少;当回火温度在400℃左右时,可以观察到富碳奥氏体转变为碳化物,即无碳化物非典型上贝氏体转变为铁素体加碳化物,这种回火组织形态相似于典型上贝氏体。     

解决20Cr2Ni4A碳氮共渗齿轮掉碴问题的总结

20CrZNi4A钢齿轮有时在碳氮共渗表面形成过多且形态不好的碳化物,以至在喷丸清理中发生棱角崩落。试验证实,它是由于排气期过长而引起。通过加大排气管和调正排气期的供氨和煤油制度等措施解决了这一问题。高含铬量的合金钢由于铬的表面氧化,渗碳或共渗表面的碳浓度和碳化物不仅由渗入期的气氛碳势所决定,排气期也应控制。     

气体渗碳过程中浓度分布模型的正确选择

本文研究了20钢不同碳势条件下进行气体渗碳时的数学模型。给出了满足一定碳势控制精度(±m ％C)条件下渗碳过程由混合控制转化为纯扩散控制的临界时间t_(Co)结果表明:较高的碳势和较高的碳势控制精度所对应的临界时间较长。     

Si/C对高铬铸铁初生奥氏体稳定性及碳化物的影响

通过改变高铬铸铁(Cr15)的硅含量,研究Si/C对高铬铸铁初生奥氏体及碳化物的影响。结果表明:随着Si/C增加,初生奥氏体中固溶的Si原子含量增加,C、Cr原子含量减少,奥氏体稳定性降低;初生碳化物呈生长初期易粗大而后生长受限的趋势演变;硬度值递增是由于Si原子固溶强化、碳化物含量增加及大量奥氏体转变成马氏体综合作用的结果;C、Cr原子微区富集增加,共晶碳化物形核核心及凝固温度区间先收窄再扩大的共同作用导致共晶碳化物尺寸先减小再增大。     

碳对Ni-Cr-Co基合γ′相的影响

通过TEM和SEM观察,选区电子衍射和EDAX分析,发现一种Ni-Cr-Co基合金中,随着碳含量的增高,由于M_6~-C和MC型碳化物的数量增多,而减少了合金中γ(?)相的数量,使γ(?)相的形态由大尺寸立方体形变为小尺寸球形,并可预期γ(?)的固溶温度有所提高。研究了碳对γ(?)相的这种影响机制。     

冷却速率对高铬铸铁初生奥氏体稳定性的影响

借助金相显微镜、扫描电镜分析能谱,显微硬度仪,通过改变高铬铸铁(Cr15)凝固冷却速率,研究冷速对初生奥氏体稳定性的影响。结果表明:随着冷却速率增加,共晶组织含量先增加后减少,初生奥氏体量呈先减少后增加的趋势演变;初生奥氏体中固溶的C、Cr含量增加,奥氏体的过饱和度增大,当二次碳化物未析出时,初生奥氏体稳定性增加,一旦二次碳化物析出,其稳定性降低;初生奥氏体向马氏体转变数量减少,稳定性增强;共晶奥氏体和初生奥氏体边缘部位不稳定,最先发生A→M转变。     

超高碳钢化学成分中铝含量的合理选择

借助相图计算及试验分析,对含碳1．5％(质量分数)的超高碳钢化学成分铝的合理选择进行了分析研究。结果表 明,随铝含量增加,A1温度升高,珠光体相变组织片层间距减小,网状碳化物减少。随铝含量增加单相奥氏体区变小变无, 液化温度降低,热加工性能恶化。综合考虑,含碳1．5％(质量分数)的超高碳钢化学成分铝的合理添加量应选择为2．0％(质 量分数)左右。     

石墨高温粘接界面化学结构变化与粘接性能间的相关性

以酚醛树脂(phenol-formaldehyde resin,PF)和碳化硼(B4C)为原料的高温粘结剂对炭材料具有良好的粘接性能.利用XPS手段,对不同温度热处理后的粘接部件的化学结构及其变化进行了分析.结果表明,酚醛树脂炭化为无定型碳,形成粘接胶层的骨架结构,并随着热处理温度的提高,有序化程度提高,从而提高了粘接界面的相容性.而B4C与酚醛树脂炭化过程中释放出来的含氧小分子反应而氧化生成了B2O3.B2O3的形成,使粘接界面上实现了化学键合连接.     

铝含量对超高碳钢石墨化影响的热力学分析

超高碳钢是国内外近年来发展起来的一种新型的高性能钢铁材料。就铝对超高碳钢石墨化的影响进行热力学计算,提出Fe-1.5C-1.5Cr-xAl系超高碳钢铝引起石墨化临界添加量的质量分数为2.54%。试验表明,试验结果与计算相吻合。     

硅碳棒使用性能研究

为改善硅碳棒使用性能,延缓加热元件老化,用涂刷保护层和增加元件两端电压的方式,研究硅碳棒表面负荷密度、加热元件两端电压的影响。结果表明:涂刷保护层弥补了老化导致负荷密度降低的不足,硅碳棒使用寿命延长1.5倍;增加加热元件两端电压,使发热效果不变,极大地保持了熔化炉的恒温特性,保证设备精度,从而保证产品质量,本研究具有重要意义。     

异种钢焊接中氢蚀剥离的产生机理研究

利用电子显微镜技术（ＴＥＭ、ＳＥＭ）分析了焊态和长期在高温、高压氢环境中服役后，Ｃｒ５Ｍｏ＋奥３０２（Ｃｒ２５Ｎｉ１３）异种钢焊接熔合区附近的显微组织变化。认为氢蚀剥离裂纹的产生机理为：工件在运行过程中，组织不均匀的熔合区周围，富集氢和碳（碳化物），并发生反应，在奥氏体（Ａ）／类马氏中（Ｍ－Ｌ）焊接边界处生成ＣＨ＿４气泡，不断的冷热疲劳使气泡不断长大，并逐渐连在一起。当工件停止运行冷却到室温后，由于母材和焊缝金属之间热膨胀系数以及导热系数的差异，使边界处的应力集中重新出现，导致接头沿气泡连接部位开裂。     

2200 MPa级超高强度低合金钢的组织和力学性能

研究了两种不同硅含量超高强度低合金钢在不同热处理下的力学性能,分析了硅对2200MPa级超高强度钢力学性能的影响。结果表明,试验钢经淬火及低温回火后得到板条马氏体、ε碳化物和少量残余奥氏体组织。碳的质量分数为0.5%能使钢的强度达到2200MPa。添加1.75%质量分数的硅使钢的强度提高约100MPa,其抗回火稳定性高,在270℃回火下其抗拉强度仍在2200MPa以上。     

B对碳弧焊Fe-Cr-C系耐磨合金的组织和耐磨性影响

采用碳弧焊的方法,通过在较高范围内(0.4%~2.5%)调节Fe-Cr-C系耐磨堆焊合金粉块中B的含量,探讨B对组织和耐磨性能的影响。结果表明,添加B使得初生碳化物明显细化,数量明显增多,分布也趋于均匀,细小的共晶碳化物增多,并产生硬质相B4C。实验中4种合金粉块均与基体(Q235)有良好的冶金结合。B的质量分数在0.4%~2.5%范围内随着含量的升高,堆焊层的硬度和耐磨性呈上升趋势。当B的质量分数为2.5%时,其硬度达到64.7HRC,磨损质量损失仅为1.1 mg。