热处理对铸造4Cr9Si2耐热钢显微组织和性能的影响

研究了热处理对铸造4Cr9Si2耐热钢的显微组织和性能的影响。结果表明:铸造4Cr9Si2钢在铸态下组织为板条马氏体,经860℃×2 h退火处理后,在铁素体基体上析出粗大粒状和条状M_(23)C_6型碳化物,硬度降低,但冲击吸收功很低;经1020℃×2 h空冷正火+720℃×2 h回火热处理后,随后的冷却速率对显微组织和冲击吸收功影响很大。采用炉冷方式冷却的4Cr9Si2耐热钢存在高温回火脆性现象,组织中有细小弥散碳化物析出,造成二次硬化,硬度较720℃回火后水冷的试样高,冲击吸收功低。     

含铝节镍型奥氏体耐热钢(AFA钢)的热变形行为与热加工图

为了预测含铝节镍型奥氏体耐热钢(AFA钢)的热变形行为,利用Gleeble-3500热力模拟试验机对AFA钢进行了温度950～1150℃、应变速率0.01～10 s^-1、真应变为0.51～1.2的高温热压缩试验,构建了本构方程,并建立了热加工图。结果表明,在同一应变速率下,随着变形温度的升高,AFA钢的流变应力逐渐降低,在同一变形温度下,随着应变速率的增加,流变应力随之增加。在真应变为0.69(变形量为50%)下,预测应力与实际应力的线性相关系数R²为0.998 53,随着应变的增加,材料的失稳区域先减小后增大,集中于低温区;高效率区域变大,且高效率区域集中于变形温度为1100～1150℃、应变速率为0.01～0.1 s^-1之间,说明AFA钢适合在高温低应变速率的情况下进行热加工。     

新型奥氏体耐热钢SP2215的开发与研究

通过设计合理化学成分,采用常规高压锅炉用耐热钢管管坯生产工艺,成功生产出新型奥氏体耐热钢SP2215管坯。相比耐热钢HR3C,SP2215合金元素含量低,生产成本相对较低,具有更优秀的热塑性,能更好适应二辊斜轧穿孔工艺;SP2215在650℃、700℃下的高温持久强度显著优于HR3C,高温抗蒸汽氧化腐蚀和焊接性能方面与之相当。因此,SP2215的综合性能明显优于HR3C,可作为620～650℃超超临界电站锅炉用不锈耐热钢材料。     

9％Cr耐热钢接头HAZ中的Ⅵ型裂纹

综述了9%Cr钢接头HAZ中Ⅳ型开裂的形态性质、影响因素及控制原理。结果表明,发生在接头HAZ细晶区和临界区的Ⅳ型裂纹,沿晶界粗大析出相产生的蠕变空洞或微孔串接扩展,属于蠕变损伤性质的典型脆性断裂裂纹。不均匀的马氏体+碳化物+微量δ-铁素体组织是Ⅳ型裂纹形成的组织因素。HAZ宽度对接头蠕变断裂强度影响很明显,母材中添加适量的B使焊接接头获得了良好抗蠕变断裂性能,焊接工艺因素的影响亦不可忽视。优化母材成分和显微组织是控制Ⅳ型裂纹倾向的必要条件,而正确的工艺措施则是控制Ⅳ型裂纹倾向的充分条件。     

奥氏体化温度对铁素体耐热钢时效过程中微观组织演化的影响

奥氏体化温度对铁素体耐热钢中δ-铁素体的调控具有重要影响。为阐明铁素体耐热钢中δ-铁素体的热稳定性,本文研究了不同奥氏体化温度(1 050℃和1 200℃)对新型铁素体耐热钢650℃时效过程中微观组织演化的影响,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对不同热处理状态下新型铁素体耐热钢的基体组织及第二相颗粒进行了多尺度表征。实验结果表明：随着奥氏体化温度的升高,铁素体耐热钢中δ-铁素体含量增多,δ-铁素体内部有针状MX相形成。在2 000 h时效后,金属间化合物Laves相在原奥氏体晶界、马氏体板条界、δ-铁素体晶界或δ-铁素体内部形核,大尺寸M₂₃C₆碳化物对Laves相形核具有促进作用,Laves相尺寸随奥氏体化温度的升高而增大。奥氏体化温度对时效过程中M₂₃C₆碳化物及MX碳氮化物尺寸变化的影响较小。时效过程中,MX碳氮化物的热稳定性优于M₂₃C₆碳化物及Laves相。     

基于AnyCasting数值模拟软件开发耐热钢铸件

大型耐热钢件因结构应力易出现热裂缺陷,影响铸件使用性能.介绍了应用AnyCasting数值模拟软件预测铸造应力,合理设计浇注系统,从而减小铸件温度梯度,消除热裂.通过生产试制验证铸件厚大区域无热裂缺陷,符合使用性能要求.     

Cu对9%Cr耐热钢焊缝微观组织的影响

通过重热模拟和透射电镜试验,研究了3种不同含Cu量的9%Cr耐热钢焊缝金属的微观组织结构.结果表明,Cu元素能抑制铁素体的形成,提高钢的强度和抗腐蚀性,强化焊缝组织.     

高频熔炼制备Al2O3陶瓷颗粒增强耐热钢基复合材料

陶瓷／金属基复合材料由于结合了两者的性能优点,因而应用前景巨大。研究工作采用高频加热熔炼结合负压铸渗工艺,制备了适合于高温摩擦磨损工况下使用的Al2O3陶瓷／耐热钢基表层复合材料,分析了高频加热熔炼温度、加热时间的控制和吸铸时间对铸渗层深度的影响。结果表明,高频加热阳压为7．5kV的加热功率,加热时间为60s,金属液加热温度在1560℃左右,真空吸铸时间为4～5s的制备工艺可获得较好表层复合材料,复合材料界面结合良好,陶瓷颗粒分布比较均匀。     

常用铸造耐热钢的碳化研究

研究了四种耐热钢和一种耐热合金的耐碳化腐蚀性能,分析了渗碳对五种耐热材料力学性能的影响。由于材料中含有很高的Cr和Ni,同时存在Si,五种材料在900、950℃渗碳100 h后,渗碳层很薄,对力学性能的影响小。     

高性能铁素体不锈钢中Si含量对Laves相演化的影响

以新型高性能铁素体耐热钢——HiperFer不锈钢为研究对象,研究了Si含量对该材料组织演化的影响及其演化过程对该材料力学性能的影响。HiperFer不锈钢是一种新型利用Laves相作为弥散的第二相进行强化的铁素体耐热钢,该材料在650℃高温下表现出优秀的耐蠕变、耐疲劳、耐水蒸气腐蚀等性能,可满足新一代超超临界热电机组的应用需求。作为典型弥散相强化材料,该材料的力学性能受Laves相及其演化的影响,而硅的含量将影响Laves相及其演化过程,但其影响尚未有充分分析。因此,对该材料Laves相组织演化过程中硅的影响进行了系统研究。