AMS5616钢的回火脆性

本文研究了AMS5616钢经990℃淬火、不同温度回火后的室温力学性能,特别是室温冲击韧性的变化。发现该钢在450～550℃回火,存在一个明显的回火脆性区。显微组织研究表明:该回火脆性主要与残余奥氏体的大量分解和M_3C型碳化物向M_(23)C_6型碳化物的转化有关。     

一种SCWR包壳管用9-12%Cr低活性F/M钢的组织及析出相研究

运用Thermo-Calc软件进行热力学计算,预测了一种新型9-12%Cr低活性F/M(铁素体/马氏体)实验钢的组织。对淬火回火热处理后的显微组织进行了观察,并对析出物进行电子衍射结构分析和EDS化学成分检测。结果表明,实验钢是典型的回火板条马氏体组织,位于各种晶界上的析出物均为富Cr的碳化物M_(23)C_6,其化学成分随碳化物的形貌变化而变化。对实验钢进行60%冷变形并随后在820℃退火10-300 min,M_(23)C_6在完全再结晶、奥氏体相变过程中进一步球化,Cr、W不断富集,Cr/Fe逐渐升高至2后成分趋于稳定,化学组成接近于(Cr_(15)Fe_6W_2)C_6。     

G18CrMo2-6钢在高温回火过程中第二相的演变

应用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和能谱技术等手段研究了G18CrMo2-6钢正火组织中第二相在680℃下保温一系列时间段的转变。结果表明,在正火后贝氏体中析出相主要为马氏体/奥氏体(M/A)组元和合金渗碳体(M_3C);在回火保温初期M/A分解为铁素体(α)与M3C组织,随着保温时间延长M3C逐渐球化并溶解,M_(23)C_6在晶界析出并长大,同时基体上有细小弥散的MC相析出。即回火保温过程中组织随时间的延长发生M/A→α+M_3C,M_3C→M_(23)C_6+MC的变化。     

奥氏体热作工具钢的析出与强化

透射电镜(TEM)分析表明,奥氏体热作工具钢的强化相为晶内析出的MC,它与基体存在严格的晶体学取向关系:(111)_(MC)//(111)γ,[110]MC//[110]γ。在700℃时效,MC质点主要在基体中的空位上形核和长大;在800℃时效,MC质点同时在位错网和空位上形核和长大。晶界上存在两种碳化物:M_(23)C_6和M_7C_3。在700℃时效,M_(23)C_6与基体没有取向关系,而在800℃时效,这种碳化物与基体的取向关系为:(111)M_(23)C_6//(111)γ,[110]M_(23)C_6//[110]γ。     

18Cr10NiNb耐热钢析出相的热力学计算和平衡相分析

将18Cr10NiNb耐热钢在650℃进行10,000h的时效试验,用扫描电镜和透射电镜分析了18Cr10NiNb奥氏体耐热钢的组织,通过热力学计算研究了500-1400℃碳、铌和氮含量的变化对平衡析出相的影响。结果表明:在18Cr10NiNb钢的时效过程中在晶内析出了富Nb的MX相,在晶界析出了富Cr的M_(23)C_6相。根据热力学计算,其平衡析出相为MX,M_(23)C_6和σ相。MX相和M_(23)C_6型碳化物的最高溶解温度分别约为1340℃和840℃。MX相的数量随C和Nb含量的提高而增加。σ相的数量随着C含量的提高而减少。添加0.2%的N元素后,MX相为含有N、Nb、Cr和少量C的复杂碳氮化物,且在其平衡组织中出现了Cr_2N相。     

4Cr14Ni14W2Mo钢的奥氏体晶粒度和孪晶及碳化物

对锻造的4Cr14Ni14W2Mo钢经相应热处理后的奥氏体晶粒度、孪晶及碳化物类型进行了研究。认为固溶处理后的奥氏体晶粒度主要取决于固溶加热温度,与锻造温度关系不大。固溶加热过程实质是再结晶过程的继续,即二次再结晶。奥氏体晶粒的大小只能通过控制再结晶温度的高低和时间长短来实现。该钢热处理后,碳化物类型为M_(23)C_6和M_7C_3两种,而以M_(23)C_6居多。其中M_(23)C_6为(Cr、Fe、W、Mo)_(23)C_6和(Fe、Ni)_(23)C_6两种结构,而M_7C_3为(Cr、Fe)_7C_3。     

热处理回火温度对Cr26高铬铸铁组织与性能的影响

目前,有关淬火后回火温度对Cr26高铬铸铁组织及性能的研究报道不多。为此,采用XRD、OM、SEM、TEM和电子拉力试验机和洛式硬度计,研究了回火温度对Cr26高铬铸铁调质处理前后的显微组织和力学性能的影响。结果表明:调质处理前Cr26高铬铸铁中碳化物类型有M_7C_3、M_(23)C_6和M_3C_2;调质处理后Cr26高铬铸铁的显微组织得到明显改善,基体上弥散分布着细小的碳化物;抗拉强度和硬度值随回火温度的增加而降低,延伸率有所提高;回火温度为560℃左右时,抗拉强度、延伸率和硬度值分别为1 294 MPa、8.02%和38.6 HRC,有良好的力学性能。     

不同钼含量的油井管用28CrMo钢中的碳化物相分析

对不同成分(主要是钼含量不同)的油井管用调质态28CrMo钢的微观组织进行研究,采用物理化学相分析技术研究了碳化物析出相的类型、含量及结构,并用X射线小角散射分析碳化物析出相的粒径分布,研究了碳化物的溶解、析出规律及合金元素在基体与各相间的分配,探讨了它们同性能之间的关系,进而为合理的工艺制度的建立提供了理论依据。结果表明:碳化物类型为M_3C和MC型,颗粒尺寸在10～140 nm范围占80%以上,抗回火性能的差异由碳化物相中的Mo_3C和VC决定。     

硅对低合金高速钢二次硬化的影响

本文系统地研究了钢中硅含量的变化(0.2～3.5％)对(WMo2Cr_4VSi钢二次硬化的影响,探讨了硅影响二次硬化的机理。结果和分析表明:硅可以降低二次硬化峰值温度10～70℃,提高二次硬度1～3HRC;其原因是硅降低了特殊碳化物在回火时的析出温度,细化了回火析出的特殊碳化物并增加其析出量。硅对钢的抗回火稳定性不利,但并不降低温度低子600℃时的红硬性,     

低活化钢析出相热力学研究

设计了一种低碳低活化铁素体/马氏体钢,利用扫描电镜、透射电镜和拉伸实验等方法观察和测定了实验钢在不同制备工艺下的显微组织和力学性能,并对其析出物进行EDS化学成分检测,同时通过热力学计算研究了低碳低活化钢析出相的析出规律。结果表明:热轧后经980℃保温1h完全奥氏体化淬火与750℃保温1h空冷处理后,能够制备出性能达标的超低碳实验钢;析出相主要为M_(23)C_6和MX相,其中M_(23)C_6主要在950℃以下轧制和热处理过程中析出,而MX主要在轧制过程中大量析出,同时在快速冷却和热处理过程中的二次析出比较少。     

激光表面重熔对高速钢显微组织的影响

采用CO_2连续波激光对W18Cr4V高速钢进行表面重熔处理。分析结果表明,经激光重熔后高速钢的显微组织明显细化,重熔层内的相构成为马氏体、奥氏体,过剩的δ铁素体和M_6C、M_(23)C_6型碳化物。枝晶内为孪晶马氏体和部分板条马氏体。枝晶间为富合金元素的奥氏体和M_6C碳化物,孪晶马氏体上沿孪晶面有M_(23)C_6碳化物共格析出。激光扫描速度增加、δ铁素体量增多,重熔层显微硬度下降。     

铌钒微合金钢中碳化物的析出过程

为了解铌钒微合金钢碳化物析出过程对机械性能的影响,将Nb-V微合金钢在1200℃固溶0.5h后淬火,在500℃回火不同时间,淬火样品的显微硬度最高,随着回火时间延长,显微硬度先快速下降,随后上升,在回火4～10h时出现一个硬度峰,随后又缓慢下降.用三维原子探针(3DAP)研究这些样品中碳化物的析出特征.结果显示,淬火样品中V、Nb元素分布均匀;随着回火时间延长,碳化物的尺寸逐渐增大,数量增加,回火4～10h的样品数达到最多,与硬度峰对应,同时V碳化物依次向V、Nb和V、Nb、Mo的复合碳化物转变.     

高速钢中马氏体回火过程的x射线研究

用三指数不等的晶面族衍射峰的重心法测定了6—5—4—2高速钢经淬火和180—650℃多次回火后马氏体(α′—相)的正方度;发现低温回火析出碳使正方度下降之后,450℃以上α′—相的c/α比值重新升高,在500—520℃达到极大值。x射线定相分析得出,330℃至45O℃范围内析出了M_3C,但到500℃消失,直到600℃以上回火才能明确判定标志合金碳化物(MC)的衍射峰之出现。在520—600℃,{110}α′峰出现不对称的边带。讨论了上述现象的原因及对研究高合金马氏体二次硬化的意义。     

热轧态Inconel690合金中碳化物的溶解和析出

研究了热轧态690合金中碳化物的溶解和析出行为及其结构,结果表明:在热轧态合金中存在的碳化物多数沿晶界长条状分布,少量呈颗粒状分布于晶内,类型为M_(23)C_6.热轧态合金的晶界和晶内碳化物的完全固溶温度分别为1050℃、1080℃,在低固溶温度下未完全溶解的残余晶界碳化物直接导致后续TT处理晶界不再析出碳化物;将合金完全固溶处理后,在后续TT处理的晶界上会重新析出细小、半连续的碳化物.     

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.     

16Cr奥氏体不锈钢晶间腐蚀的敏感性

为了研究1Cr17Mn6Ni5N奥氏体不锈钢(16Cr奥氏体不锈钢)的晶间腐蚀行为,通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和晶间腐蚀试验研究了其在不同敏化温度和冷却方式下,晶间碳化物的析出和耐晶间腐蚀性能的变化。结果表明:16Cr奥氏体不锈钢在敏化温度区间内加热时,晶界碳化物随加热温度的上升而增加,加热温度为850℃左右时晶界析出碳化物最多,主要为Cr_(23)C_6和Cr_7C_3;在敏化温度区间内相同加热温度时,水冷可显著减少其晶界碳化物的析出;16Cr奥氏体不锈钢对晶间腐蚀不敏感。     

调质工艺对X80级管件钢性能与组织影响研究

为研究调质工艺对X80级管件钢的性能和组织影响,通过力学性能检验、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、萃取复型及电子背散射衍射(EBSD)等手段,研究了同一温度淬火后,不同回火温度对X80级管件钢性能和组织的影响.结果表明,经940℃淬火后,在500~650℃范围内回火,试验钢的屈服强度和抗拉强度随回火温度的升高均先增加后降低.随回火温度的升高,试验钢由板条贝氏体铁素体(BF)和粒状贝氏体(GB)的混合组织转变为GB和准多边铁素体(QF)混合组织,M/A岛由细长条状变为颗粒状,并发生分解,BF中的板条亚结构逐渐弱化.在500~600℃范围内,组织中析出相随回火温度升高逐渐增多,600℃时析出相开始聚集长大,温度继续升高,析出相尺寸明显增大.回火过程中,试验钢屈服强度受基体组织软化和析出强化两方面的影响.试验钢的低温冲击韧性随回火温度升高逐渐增大,主要是大角度晶界比例增加所致.     

4Cr14Ni14W2Mo钢中的碳化物

本文研究了4Cr14Ni14W2Mo 钢中碳化物的性态,溶解和析出规律及其对性能的影响。指出,该钢中存在球形、立方体形和六方柱体形等多种形态碳化物,但均为 M_(2(?))C_6。较低温度时效析出的碳化物为立方体形,细小弥散,与基体共格,有明显强化作用。未溶碳化物和较高温度二次固溶后析出的碳化物多为球状和六方柱体形,尺寸较大,与基体不共格,强化作用有限。二次固溶沿晶界择优析出的粗大链状碳化物和时效沿晶析出的网状碳化物易导致沿晶断裂。     

元素V对镍基柱状晶合金显微组织和高温蠕变性能的影响

采用定向凝固炉制备出含有不同V含量的柱状晶合金,进行了高温蠕变性能测试和微观组织形貌观察,研究合金化元素V对镍基柱状晶合金微观组织及高温蠕变性能的影响。结果表明:低V含量的合金中碳化物主要以棒状形式存在,而高V合金中碳化物主要以块状形式存在,棒状碳化物中的V含量低于块状碳化物。随V含量的增加,合金中碳化物由棒状向块状转变,当V含量达到1.04%(质量分数)时,碳化物的形貌已经完全转变成块状。铸态合金经固溶处理后,合金中的碳化物发生溶解,低V合金中的棒状碳化物溶解较多,而高V合金中碳化物溶解较少。在980℃/216 MPa和760℃/725 MPa条件下低V柱状晶合金持久寿命较短,高V合金持久寿命较长,提高合金中的V含量有利于提高合金的蠕变寿命。高V合金与低V合金相比,时效和蠕变期间在晶界析出M_(23)C_6型碳化物数量少。蠕变期间合金中的裂纹主要在晶内MC型碳化物及晶界析出的M_(23)C_6型碳化物处萌生和扩展。     

Inconel 625合金中析出相演变研究进展

本文综述了Inconel 625合金析出相的析出与演变行为,重点介绍了该合金不同类型析出相包括γ′相、γ″相、δ相、Ni_2(Cr,Mo)相以及MC,M_6C,M_(23)C_6型碳化物和Laves相;阐明不同成形工艺、热处理及高温蠕变过程中析出相的析出与演化行为,论述不同类型的析出相对合金性能的影响;指出Inconel 625合金快速成形及焊接过程中产生裂纹的主要因素,并提出未来重要的发展方向是如何通过选择与控制相析出来进一步提高Inconel 625合金的热强性和热疲劳性能。