0.56C-1.51Si-0.37Al低温贝氏体钢等温相变过程中的元素扩散

采用贝氏体相变经典切变学说中M Hillert等人的假设以及Bhadeshia、康沫狂等人的改进,分别建立相应的模型,分析低温贝氏体等温过程C、Si、Al元素在贝氏体铁素体和奥氏体之间的浓度分布。结果表明:计算结果和电子探针测量结果具有较好的对应性。在低温贝氏体等温过程中,由于相变以及C元素在α-Fe和γ-Fe中扩散系数的差异,C在奥氏体/贝氏体界面处奥氏体一侧富集,造成界面附近的奥氏体中C含量急剧升高。而置换元素Al、Si在奥氏体和贝氏体铁素体扩散困难,即使经长时间等温后,浓度变化依然很小。改进后的贝氏体等温相变模型较好的反映了条带状残余奥氏体的形成。等温过程初期某些时刻,由于两相界面两侧C元素扩散速度及浓度的差异,会导致界面附近的奥氏体区域内短暂的出现C浓度双峰现象。而在贝氏体等温过程中,贝氏体铁素体-奥氏体界面的移动出现了类似QP钢配分过程中马氏体-奥氏体界面的双向性。     

应力状态对低温贝氏体微观组织演变的有限元分析

采用数值模拟研究了微观组织具有明显方向性的低温贝氏体在多种受力条件下的组织演变、相变行为以及应力应变再分布过程。通过扫描电镜(SEM)及其电子背向散射衍射探头(EBSD)获得低温贝氏体钢的微观组织特征,构建基于真实微观组织的代表性体积元(RVE)模型,引入Serri-Cherkaoui马氏体相变判定准则,采用ABAQUS用户材料子程序VUMAT进行二次开发,建立了基于真实微观组织的低温贝氏体微观组织应力应变模型。分析结果表明,低温贝氏体中的残余奥氏体在变形过程中可以有效调节微区应力分布,这种调节作用和残余奥氏体的形态以及分布有关。在变形过程中由于微区应力状态分布较为复杂,发生马氏体转变的位置通常是不均匀的。在整个变形过程中,残余奥氏体的受力转变使得贝氏体基体由相对的硬相逐渐转变为相对的软相,基体的应力分布发生了较大的改变。     

热处理燃气加热炉辐射管开裂原因

某厂热处理燃气加热炉辐射管在服役不到2 a后发生了开裂。采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法,分析了辐射管开裂的原因。结果表明：辐射管外保护气体碳势控制不当,辐射管自外壁向内壁大量渗碳,晶界和晶内析出大量粗大的Cr₂₃C₆,使辐射管脆性升高,在热应力作用下,辐射管自外壁起裂,并向内壁扩展;由于碳化物的大量析出,固溶在辐射管基体中的铬元素含量降低,这使得辐射管抗氧化性能降低,在管内高温氧化气氛环境中,辐射管发生氧化、腐蚀,辐射管内部铸造缺陷加速裂纹扩展,最终导致辐射管开裂。