不同热处理工艺下H13钢组织性能的变化

文章通过热处理工艺参数的变化研究了H13钢组织结构及力学性能的变化规律.试验结果表明,H13钢经过1050℃淬火、600℃2次回火后获得良好的力学性能,伸长率达到7.55%左右,抗拉强度达到1340 MPa;淬火温度高于1080℃后,奥氏体晶粒明显长大,淬火冷却后晶粒不均匀;回火次数2次最佳.     

淬火温度对12Cr14Ni2不锈结构钢组织及力学性能的影响

使用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)及透射电镜(TEM)分析研究了淬火温度对12Cr14Ni2索氏体不锈结构钢的显微组织和力学性能的影响.结果表明:热轧后的实验钢板经 900~1050℃保温0.5h淬火及710℃高温回火2h热处理后,均可以获得细小均匀的回火索氏体组织;回火索氏体晶界处存在大量直径100~200nm的富含Cr的M₂₃C₆型析出相;随着淬火温度从900℃升高到1050℃,淬火后奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,进而导致热处理后的回火索氏体组织粗化;实验钢强度先减小后增大,延伸率和冲击功均先增加后降低;在最佳淬火温度950℃时,实验钢抗拉强度为767MPa,屈服强度为588MPa,断后延伸率为22%,在20℃时冲击功达107J,综合力学性能优异.     

热处理对奥氏体不锈钢00Cr18Ni10N组织和性能的影响

通过对新型奥氏体不锈钢00Cr18Ni10N的热处理工艺试验,研究了不同固溶温度、冷却方式和保温时间对其组织性能的影响.结果表明,随着固溶温度的升高,00Cr18Ni10N钢晶粒变大,力学性能降低,塑性提高.随着保温时间的延长,拉伸强度、屈服强度和硬度都有所降低,断后伸长率略有提高,冲击韧性和断面收缩率变化并不显著.虽然冷却方式对其力学性能和晶粒大小的影响并不是很明显,但在1050℃淬火,采用水冷可以到达更好的综合性能.因此,00Cr18Ni10N钢采用1050℃固溶、保温1h后水冷的热处理工艺具有良好的组织和强韧性配合.     

质子辐照对2Cr13不锈钢的作用机理研究

该研究以航天机构常用材料2Cr13不锈钢为对象,在980℃油冷淬火后与600℃和700℃回火的两种热处理工艺以及在2×1014质子/cm2、2×1015质子/cm2、2×1016质子/cm2三种累积注量的条件下,开展了质子辐照试验研究。分析了2Cr13不锈钢经不同累积注量质子辐照后,材料的微观组织结构、表面硬度、力学性能、拉伸断口附近的变形行为。用纳米机械试验仪测试了经质子辐照后的摩擦系数以及纳米划痕相貌特征及其摩擦学特性。在该试验研究中发现,对于相同质子辐照条件下的2Cr13不锈钢,其表面硬度和摩擦系数的变化与热处理的回火温度关系甚大,在较高温度回火时表面硬度的降低和摩擦系数的的变化均比较低温度回火时表现的明显,这可能是由于在较高的温度下回火,使动态回复再结晶过程的晶粒尺寸变大有关。这个试验结果对航天机构的制造加工具有重要的指导意义,即通过控制合理的热处理制度,可以使航天机构的材料获得更好的综合性能,有利于改善和提高航天机构的可靠性和寿命。     

温度、应变率和晶粒对Mn18Cr18N钢高温塑性的影响

通过拉伸热模拟试验研究了温度、应变率和晶粒尺寸对Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢高温塑性的影响。结果表明:在800℃~1 200℃温度范围内,Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的塑性随温度升高而升高,1 200℃时达到最好,然后开始下降;应变率通过再结晶的作用而影响塑性;当温度低于1100℃时,细晶粒尺寸材料的塑性优于粗晶粒尺寸,而温度高于1 100℃时中等晶粒尺寸材料塑性最好。     

热处理对Cr17Ni2钢冲击韧性影响的研究

本文研究了不同热处理条件下Cr17Ni2钢的组织和冲击韧性、结果表明Cr17Ni2钢1050～1150℃淬火,300～450℃回火,可获得高的冲击韧性。经临界区淬火,并在500℃以上高温回火,可获得很好的韧性,完全抑制了第二类回火脆,适用于高温回大后经受慢冷过程的零件。     

4Cr13、7Cr17Mo马氏体不锈钢组织和性能比较

文章采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、洛氏硬度计及摩擦磨损试验机分析了4Cr13、7Cr17Mo马氏体不锈钢刀剪材料在980～1 110℃不同淬火温度下的组织、硬度和摩擦磨损性能。实验结果表明,4Cr13、7Cr17Mo的淬火组织均为马氏体、未溶碳化物和残留奥氏体,随着淬火温度升高,组织中碳化物含量均减少。相同淬火温度下,7Cr17Mo组织中未溶碳化物含量较多,硬度较高,具有更好的耐磨性。     

3Cr2W8v钢超细化的研究

通过快速加热循环淬火法对3 Cr 2 W8V钢进行了一系列相变超细化的试验,证明该钢经900～1100℃快速加热循环淬火2次以上即有明显细化晶粒的效果,可使其热轧退火态下的11级晶粒度细化到14级以上;其中通过1000℃快速加热2～3次可使晶粒度细化到15级以上.在快速加热循环淬火之前,增加一次1100～1160℃的固溶处理,还可使钢中的碳化物进一步得到细化.但固溶处理的温度接近或超过1200℃时,则会引起钢的晶粒显著粗化,而对随后的循环淬火组织产生遗传性.经过2次快速加热循环淬火,而后再经正常淬火回火后,钢的强度极限可有显著提高,而冲击韧性毫不降低.     

LM_2钢恒温超塑性及其显微组织的变化

LM_2钢经1050℃快速加热淬火后,基体晶粒尺寸可细化至4.2μm 以下,碳化物平均截线长小于0.32μm。处理后的钢在830～850℃,■=(1.0～2.3)×10~(-2)min~(-1)变形时均可获得较好的超塑性,其最大延伸率为183%,而流变应力仅55.2MPa。在超塑变形中,碳化物长大倾向比单纯温度作用下要大,但不明显。由于该铜原始组织中存在一定数量的一次碳化物,直接影响其超塑性的较好发挥。     

中厚板中间坯冷却过程中晶粒长大及控制方法

为控制中厚板中间坯长时间待温导致的晶粒长大,研究了中间强制水冷却对奥氏体组织的影响．通过对Q345B钢和含Nb-Ti钢采用1050℃变形后快冷至1050-950℃预定温度保温的热模拟方法,确定了中间坯冷却过程中的晶粒尺寸变化规律,提出了中厚板冷却过程中晶粒长大的控制方法,建立了Q345B钢和含Nb-Ti钢在中间冷却过程中的晶粒长大模型．在中间冷却过程中,Q345B钢晶粒稳定性较差,而含Nb-Ti钢晶粒稳定性良好,归因于以铌为主的析出相对奥氏体晶界的钉扎作用．中间坯的强制冷却可控制奥氏体晶粒长大,63mm厚中间坯强制冷却可有效减小平均晶粒尺寸约20μm．在实际生产中,经中间强制冷却后16mm厚度Q345B钢板的冲击韧性提高25％-70％．     

3Cr13粉末不锈钢的研究

采用球磨、粉末热处理、合金化及活化烧结工艺对 3Cr13粉末不锈钢性能进行了研究。结果表明,3Cr13 不锈钢粉末经 6 h 球磨,860 ℃预处理及加 2 wt％Cu可改善其压制性,提高压坯密度及烧结性能。3Cr13 粉末不锈钢在硬度、压溃方面优于实体不锈钢,用其制作水泵轴套材料是可能的。     

00Cr12Ti不锈钢焊接接头性能分析

通过对00Cr12Ti不锈钢板材手工钨极氩弧焊(TIG)焊接接头的微观组织观察、无损检测以及力学性能、耐蚀性能等试验,研究00Cr12Ti不锈钢板材TIG焊接接头的组织与性能,并与0Cr13焊接接头作对比.结果表明:采用TIG焊接方法及较小的焊接规范,00Cr12Ti不锈钢板材TIG焊接接头焊缝未发现裂纹、气孔等缺陷,强度和塑性良好;00Cr12Ti的HAZ组织为粗大的铁素体晶粒(ASTM 2级);0Cr13的HAZ组织为不规则铁素体晶粒和分布于晶界上由奥氏体相变而生成的块状马氏体.00Cr12Ti焊接接头的耐腐蚀能力优于0Cr13焊接接头.     

一种低焊接裂纹敏感性钢的奥氏体粗化温度研究

通过高温淬火试验观察试验钢奥氏体晶粒尺寸的变化情况.结合金相和TEM观察、显微硬度和第二相粒子的溶解度积公式分析了加热温度和保温时间对试验钢奥氏体晶粒粗化温度、第二相粒子的溶解情况以及显微硬度值的影响.结果表明:试验钢的奥氏体粗化温度在1200℃附近.当加热温度低于1200℃时,大量细小的第二相粒子阻碍奥氏体晶粒粗化;当加热温度高于1200℃时,细小的第二相粒子溶解,奥氏体晶粒出现异常长大.确定试验钢的合理加热温度为1150～1200℃,在此范围内可获得淬火组织的显微硬度值低于HV330.     

铌对高钢级管线钢中第二相析出与奥氏体晶粒长大行为的影响

基于双亚点阵模型,计算了两种不同铌含量的高钢级管线钢在不同温度下Nb、Ti和Al的析出量,测定了不同加热温度和保温时间下奥氏体晶粒尺寸,建立两种钢奥氏体晶粒长大模型.发现Nb含量增加提高了其全固溶温度,并且温降过程中Nb析出量显著增多,在晶界两边析出的细小碳氮化物对奥氏体晶粒长大有显著的阴碍作用.高铌钢加热温度为1250℃时奥氏体晶粒显著粗化,预测模型也不同于1050～1200℃的模型,但相同保温温度下晶粒尺寸明显小于低铌实验钢.通过数据拟合计算出高铌钢的长大激活能远远高于低铌钢,再次证明高Nb的管线钢在1200℃以下能够有效地细化奥氏体晶粒,预测模型与实验值吻合较好.     

喹啉季铵盐和KI浓度对超级13Cr不锈钢应力腐蚀开裂行为的影响

在110℃、CO_2饱和、含0.2%,醋酸的CaCl_2完井液中,超级13Cr不锈钢发生了均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂行为。添加喹啉季铵盐和KI能有效抑制超级13Cr不锈钢的均匀腐蚀和点蚀。高浓度的喹啉季铵盐和KI使得超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂得到有效控制。低浓度的KI使得超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂敏感性减小,随着浓度的升高,应力腐蚀开裂敏感性逐渐减低。而低浓度的喹啉季铵盐却促进了氢渗透过程而加剧了超级13Cr不锈钢的应力腐蚀开裂行为。     

一种新型晶粒长大抑制剂对YG10硬质合金烧结行为的影响

研究了一种新型晶粒长大抑制剂对机械合金化制备的纳米晶WC-10Co复合粉末真空烧结行为的影响,探讨了其影响机理.研究结果表明:新型晶粒长大抑制剂有利于烧结致密化;在传统的过渡族元素碳化物基础上添加新型晶粒长大抑制剂,能明显提高复合抑制剂抑制晶粒长大效果,使WC晶粒在烧结过程中明显发生定向生长,抑制盘状WC晶粒的形成;含0.1%新型晶粒长大抑制剂的WC-10Co-0.8VC/Cr3C2纳米晶复合粉末压坯在1375℃烧结30 min后密度为14.48 g/cm3,WC晶粒尺寸为160 nm,显微硬度为2.150 GPa.     

表面纳米化0Cr18Ni9Ti/TA17加镍中间层扩散连接

采用高能喷丸(HESP)对TA17钛合金与0Cr18Ni9Ti不锈钢棒材端面表面进行自纳米化(SSNC)处理;采用镍箔作为中间层,在不同温度(800～875℃)下对处理后的钛合金／不锈钢进行脉冲加压扩散连接(PPDB).对接头剖面组织进行金相观察;在拉伸试验机上测试接头拉伸强度,对断面进行SEM,EDS和XRD结构物相分析.研究结果表明:在850℃时接头拉伸强度达到最高,为322.8 MPa;连接后接头界面处纳米晶粒没有完全长大,存在细晶粒区;镍箔有效地阻止了Fe-Ti脆性金属间化合物的形成,在接头处形成β-Ti,(Fe,Ni)固溶体和Ti-Ni金属间化合物(Ti2Ni,TiNi,TiNi3);断裂发生在Ni层与Ti-Ni金属间化合物界面处.     

金属材料内应力、铁素体含量和晶粒尺寸对声速的影响

为了研究金属材料内应力、铁素体含量和晶粒尺寸对声速的影响,以牌号分别为1Cr17Ni2、2Cr13的两种不同材质的不锈钢(其中同种材料进行了不同温度的热处理)为例测试了不同热处理温度下材料的声速;并对热处理温度较低、未达到相变温度的3Cr13金属材料的微观组织结构中铁素体含量变化进行推测。结果表明,纵波声速取决于热处理后组织的铁素体含量、内应力大小和晶粒尺寸。当热处理温度未达到相变温度时,即为无应力的状态,声速大小主要决定于铁素体含量的变化;当热处理温度达到相变温度时,即有内应力的状态,声速大小主要决定于铁素体含量、内应力大小和晶粒尺寸。     

抑制硬质合金烧结中WC晶粒长大的研究

该文选择了VC和Cr3C2作为WC—Co硬质合金晶粒长大抑制剂，研究两种抑制剂加入量对合金组织、WC晶粒度和性能的影响以及抑制晶粒长大的机理．研究结果表明，VC和Cr3C2的加入十分有效地抑制了基体合金WC晶粒的长大，合金中的WC晶粒度随抑制剂加入量的增加而减小，可达到最小的WC晶粒度接近100nm,合金的硬度随抑制剂加入量增加而增加，但强度则下降。同时也会增加孔隙度，结果增加了脆性，降低了合金的强度．VC的有害影响比Cr3C2更大。     

电阻焊接用高强Q125级石油套管钢组织及其性能

设计了一种低合金含量的Q125级高强度石油套管用钢,研究了热处理工艺对实验钢组织和力学性能的影响．与870℃淬火＋500℃回火工艺相比,实验钢在850℃淬火＋500℃回火工艺下具有更好的强韧性配合．与870℃淬火相比,850℃淬火处理的奥氏体晶粒尺寸较小,使决定钢力学性能的晶区、板条束尺寸细化,因此其性能更优异．淬火温度对实验钢的析出行为影响不大．尺寸较大的TiN以及TiC和TiN复合析出物对奥氏体晶界起到钉扎作用,可以抑制奥氏体晶粒的长大;含有Mo的尺寸较小的TiC可以起到钉扎位错的作用,阻止位错移动,对强度的提高贡献很大．