渗碳时碳化物的析出和长大

本文研究了渗碳时碳化物的析出和长大过程;分析了碳化物相的结构和成分随温度的变化情况,定量测定了析出碳化物的平均直径和时间的关系.试验结果表明,渗碳时碳化物可以直接从高温奥氏体中恒温析出和长大,一般渗破条件下形成的块状碳化物是集聚式长大的结果,其平均半径和时间的1/3次方成正比.     

钢中的块状碳化物

本文研究了渗碳时碳化物相直接从高温奥氏体中的恒温析出,分析了碳化物相的结构和成份,并定量地测定了碳化物相的平均直径和时间的关系,讨论了碳化物相直接从高温奥氏体中恒温析出长大的机构及其影响因素。本文为渗碳热处理工艺的革新和正确选用合金渗碳钢提供了一些理论根据。     

Cr35Ni45钢高温长期服役过程的氧化与渗碳机理

采用扫描电镜、电子探针和X射线衍射等手段对不同服役时间(原始态、1.5a和6a)Cr35Ni45乙烯裂解炉管内壁的氧化与渗碳机理进行了系统分析.结果表明:高温长时服役后炉管内壁出现了氧化层、碳化物贫化区和碳化物富集区三个区域,其氧化行为包括Cr2O3外氧化和SiO2内氧化,且服役过程中外氧化膜发生反复破坏和重建;炉管服役过程的渗碳行为主要由内表面结焦引起,外氧化膜的反复破坏可以加重渗碳,但外氧化膜在破坏后能自动修复,所以服役态两个炉管的渗碳程度较轻;外氧化膜的反复破坏和重建使亚表层贫铬,导致形成碳化物的临界碳浓度增加,在内壁亚表层形成贫碳化物区,多余的碳原子在其内侧析出,形成碳化物富集区.     

未服役Cr35Ni45Nb合金真空渗碳行为及相演化机理

采用乙炔真空渗碳工艺对未服役的Cr35Ni45Nb乙烯裂解炉管进行了加速渗碳处理,并采用X射线衍射、扫描电镜、定量电子探针等手段对渗碳前后炉管内壁的渗碳行为及相演化机理进行了系统分析.结果表明:炉管高温渗碳过程的主要控制因素由初期的扩散控制逐渐变为扩散-表面反应综合控制;渗碳过程属多元多相反应扩散范畴,炉管内侧横截面随渗碳深度的不同依次出现了表面碳化物层、亚表层贫碳化物区、片层状碳化物层、规则几何碳化物区、扩散区、弱影响区等六个区域,这六个区域共同组成了M7C3、M7C3-M23C6混合区和M23C6的三级垂直层状分布.贫碳化物区的形成原因是表面碳化物层的形成造成亚表层贫Cr;片层状碳化物的形成源于碳在高镍铬合金中的低渗透性以及析出物进一步的阻碍效应.     

1Cr13钢中相界面析出碳化物及其对裂纹扩展的影响

本文用薄晶体透射电镜法,探讨了1Cr13不锈钢等温分解时两种不同形态的相间析出碳化物—“相间沉定”和纤维状碳化物形成的条件,分析了它们的不同形态之间的联系;并利用扫描电镜同时观察冲击断口形貌及对应的倾斜面显微组织,发现了相界面析出碳化物对微裂纹传播的阻碍作用,最后用一次裂纹扩展作了验证,并与淬回火试样进行比较。     

Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb裂解炉管的抗高温渗碳能力

以Cr25Ni35Nb和Cr35Ni45Nb合金为炉管材料对象,通过渗碳试验研究了高温(1 000和1 100 °C)下2种合金的渗碳动力学规律,采用金相和扫描电子显微镜观察分析其中Fe、Cr、Ni与Nb元素含量和渗碳层变化、组织结构及微区成分转变的情况,并对其抗渗碳能力进行分析.结果表明：Cr35Ni45Nb的抗渗碳能力比Cr25Ni35Nb更强;经2次渗碳后,2种合金试样出现了表面渗碳层剥落的现象,且Cr25Ni35Nb较为严重,并使得裂解炉管结焦而管壁变薄,从而降低了炉管的承载能力和服役寿命;合金的非渗碳层区域析出了大量弥散的碳化物,碳化物的密度随渗碳层与试样表面距离的增加而降低;在1 100 °C下,2种合金的骨架状组织形态消失,且晶界处碳化物出现了剥离.     

高浓度深层渗碳碳分布数学模型建立与应用

在对高浓度深层渗碳的特点进行分析的基础上，考虑到碳化物的析出与溶解、温度与碳浓度对扩散系数的影响、气氛环境对碳传递系数的影响，提出了高浓度深层渗碳的数学模型，并导出了差分法求解方法。应用该模型实现了高浓度深层渗碳的计算机实时控制。     

轧机轴承深层渗碳工艺的探讨

本文在分析国内外轧机轴承热处理工艺质量的基础上,从轧机轴承的失效分析出发,研究了影响轧机轴承寿命的主要因素,进而探讨了渗碳时大块碳化物的形成机理及影响因素;针状碳化物的形成条件及其机制,从而了解到现行轧机轴承深层渗碳——热处理工艺缺陷的症结所在,提出了新的复合渗碳——热处理工艺规范。实验和生产试验证明,新工艺消除了块状碳化物,提高了淬火硬度和回火稳定性,改善了渗碳质量,缩短了渗碳周期。提高了轧机轴承的内在质量。     

高碳高锰钢中碳化物的形成及其变质

通过比较高碳高锰钢液淬和变质处理的组织，分析了高锰钢中碳化物的形成及其形态，指出碳化物的形成、形态和分布与冷却速度和微量元素的分布有密切关系．Ｓｉ－Ｃａ变质可以改善碳化物形态和分布，其原因是变质剂的加入，降低了微量活性元素硫在碳化物及奥氏体晶界上的分布含量．同时Ｓｔ－Ｃａ的变质也抑制了固态碳化物的针状脱溶析出，使碳化物保持了团粒状，提高了高锰钢的性能．     

高碳高锰钢中碳化物的形成及其实质

通过比较高碳高锰钢液淬和变质处理的组织，分析了高锰钢中碳化物的形成及其形态，指出碳化物的形成，形态和分布与冷却速度和微量元素的分布有密切关系，Ｓｉ－Ｃａ变质可民认改善碳化物形态和分布，其原因是变质剂的加入，降低了微量活性元素硫在碳化物有奥氏体晶上的分布含量，同时Ｓｉ－Ｃａ的变质也抑制了固态碳化物的针状脱溶析出，使碳化物保持了团粒状，提高了高锰钢的性能。     

Ti-MO低碳超高强钢中相间析出强化

在不同温度下对Ti-Mo低碳钢进行等温转变,对热轧板进行力学性能检测,利用扫描电镜、透射电镜、选区电子衍射等方法进行组织观察,同时分析了相间析出粒子的形貌、尺寸和分布规律.结果显示,随着等温温度降低,钢的强度提高,延展性降低,屈强比增大.在透射试样中观察到两种不同形态分布的相间析出碳化物:平面型相间析出和曲面型相间析出.相间析出碳化物的平均直径为4.30nm,平均纵横比为1.375.在650℃等温保温1 h时,相间析出强化对铁素体相强度的增量在400MPa以上.     

显微组织对HK40钢持久性能的影响

本文采用时效和模拟焊接热影响区的固溶处理研究了碳化物的形态，数量，尺寸 和分布对光滑和缺口持久性能的影响。研究结果表明，固溶处理后晶界碳化物由铸态 的骨架状转变成块状使持久性能下降；二次碳化物呈枝晶偏析比均匀析出时持久延性 高；二次碳化物析出强化存在最佳时效温度且对光滑和缺口试样不尽相同；缺口强化 程度不仅与持久延性有关，也与持久寿命有关。     

渗碳滴剂的热解特性及碳黑的形成过程

采用正交试验法，对滴注式气体渗碳（尤其是深层渗碳）过程中的６种常用滴剂进行了观察研究。结果表明，不同滴剂的热分解特性不同，碳黑的形成机制亦不同；正确地选择滴剂、滴量和工艺参数，能够有效地调节碳黑析出和控制渗碳质量。     

硬度和碳化物形态对20Cr2Ni4A钢制轴承外圈寿命的影响

本文通过渗碳、磨损、多冲、接触疲劳等试验方法,研究了硬度和碳化物形态、分布及数量对20Cr2Ni4A钢制轴承外圈寿命的影响。试验结果表明:该轴承外圈合理的硬度范围为HRC58～62,渗碳层细小均布的碳化物能改善轴承的耐磨性,提高接触疲劳强度。     

原粉末颗粒边界碳化物的研究

本文研究了(?)末镍基高温合金FGH95中PPB问题。结果指出:PPB碳化物在雾化过程中已开始形成,在热等静压过程中继续大量析出。由于PPB碳化物化学成分及组成复杂,不同类型碳化物可发生相互作用。热处理使PPB问题更加严重。通过实验证明并分析PPB碳化物的形成主要是与合金中残留氧量有关。     

回火温度对Q960钢析出物组织特征的影响

利用透射电镜、能谱仪(EDX)及多功能内耗仪系统地研究了在相同成分、轧制工艺、淬火工艺和不同回火温度条件下Q960钢组织中析出物的形态、分布和组成,给出了回火温度对析出物组织特征的影响规律.结果显示:回火温度低于400℃时,马氏体内固溶碳量下降趋势较剧烈;回火温度高于400℃时,马氏体内固溶碳量下降非常缓慢.此外,大量细小且平行析出的θ--碳化物溶解并最终被沿马氏体板条界析出的Cr的碳化物代替.随着回火温度的升高,Nb、V和Ti的复合碳氮化物长大,形状也由方形向椭圆形演变.     

含Nb-Ti低碳微合金钢纳米碳化物析出行为

采用热膨胀仪、显微硬度计和透射电镜研究了等温温度对Nb-Ti微合金钢组织性能及析出行为的影响规律.结果表明,在不同温度下等温淬火均得到铁素体与马氏体的双相组织,且随着等温温度的降低,铁素体的体积分数逐渐增大.实验钢中存在两种主要的析出形态,分别为相间析出和弥散析出,且随着等温温度的降低,析出形态逐渐从相间析出向弥散析出转变.通过HRTEM确定相间析出碳化物具有Na Cl型晶体结构,晶格常数为0.432 nm,且与铁素体基体满足Baker-Nutting(B-N)关系.铁素体相的维氏硬度随着等温温度的降低而逐渐增大.     

高碳铬轴承钢的变形组织

本文研究了高碳铬轴承钢在高温和亚温形变时的组织变化及其形态特征,讨论了碳化物在形变过程中的析出和形变组织的关系。试验结果说明,马氏体的形态和亚结构除与 Ms 点的高低及形成温度有关外,还取决于母相的应力状态和晶体缺陷的分布与形态。高碳铬钢反复循环奥氏体化——应变,可以获得一些特异形态的马氏体,它们类似于蝶状马氏体,薄片状马氏体等。其主要特征是高碳非孪晶型片状马氏体。     

轧后冷却速率对GCr15轴承钢球化组织的影响

采用电子探针和透射电子显微镜研究了模拟热轧后不同冷却速率对网状碳化物析出及后续离异共析转变过程中显微组织转变的影响.结果表明:在先共析碳化物形成温度区间采用快冷处理可以抑制网状碳化物的形成,减小片状珠光体的片层间距.当冷速控为20℃/s时,采用离异共析处理方式可将球化退火时间降低约2h,硬度可达1.95GPa左右.选区电子衍射分析表明球化处理后的球状碳化物类型为M₃C,冷速的调控不会改变球化处理后碳化物的种类.     

两种渗碳乙烯裂解管的研究

对实验室固体渗碳（Ｐ管）和裂解炉运行渗碳（Ｓ管）的乙烯裂解管进行了研 究。结果表明，两种渗碳管的组织、合金元素分布及导磁性存在着显著差别。Ｐ管 渗层中二次碳化物量大，非渗层中无二次析出，而Ｓ管则相反。Ｐ管渗层及非渗层 基体的铬含量均高于Ｓ管。在试验条件下，随频率降低，Ｐ管导磁层厚度减少，而 Ｓ管不受影响。