65Cr4W3Mo2VNb钢马氏体和析出相电镜分析

本文应用JEM-100CX Ⅱ透射电子显微镜研究了65Cr4W3Mo2VNb钢退火,不同温度淬火和回火的高倍微观形貌与相结构,讨论了合金组织和性能的关系。 一、实 验 方 法1.试验用钢及热处理 经化学分析确定,试验用钢成分为:碳0.65%,铬4.13%,钨3.32%,钼1.94%,钒0.97%,铌0.26%,硅0.25%,锰0.19%,磷0.009%,硫0.007%. 纲材在1150—1170℃加热,1100℃始锻,锻后埋沙缓冷。球化退火工艺为:860±10℃保温3h,炉冷至740±10℃等温6h,炉冷到500℃后出炉空冷,退火硬度为HB217.2.电镜样品制备 试验样品用电火花机床切割厚度为200—500μm的薄片,机械减薄至70—10…     

AISI 4340钢马氏体相变的研究

采用膨胀法对AISI 4340钢在900~1 150℃几种不同温度下进行奥氏体化,以得到不同的奥氏体晶粒度(AGS),然后快速冷却到室温,得到马氏体组织.实验结果表明:奥氏体晶粒度和晶界析出相对马氏体相变动力学,尤其是马氏体转变温度(tms)产生很大影响.总的趋势是AGS越大,tms越高.在不同的奥氏体化温度段,会有不同的C,N化合物析出,对马氏体形核产生影响.在奥氏体化温度低于1 000℃时,AGS增大,tms快速增加.其原因主要是由于AlN等晶界析出相对马氏体形核的促进作用.在奥氏体化温度高于1 050℃时,tms随AGS增大而升高,这是因为TiC等溶解温度较高的化合物在晶界析出对马氏体形...     

9Cr低活化马氏体钢高温变形行为

采用Gleeble-1500D热模拟试验机研究了9Cr低活化马氏体钢在950～1200℃、应变速率为10-2～10s-1变形条件下的热压缩变形行为,并用金相显微镜观察了相应显微组织的变化.回归分析得出在0.15～0.8真应变量范围内变形激活能和材料常数随真应变量变化的关系式,并得出双曲正弦本构方程;利用数学方法直接从真应力--真应变曲线获得动态再结晶的峰值应力、临界应力、峰值应变和临界应变;回归得出了峰值应力、临界应力、峰值应变、临界应变和动态再结晶晶粒大小与Zener-Hollomon参数的关系式.     

一种高氮钢的高温力学性能和组织演变规律

6Cr21Mn10MoVNbN合金是重型发动机用高氮钢.采用Gleeble1500热模拟、金相分析、扫描电镜、XRD和理论分析相结合的方法研究了该合金的高温变形特性.微观结构分析表明,变形温度和应变速率对该合金微观组织的演变有很大的影响.合金在850,950,1050℃经历相同的变形量后,合金晶粒尺寸相差不大.但当温度升至1150℃,变形后合金晶粒尺寸迅速增大,此类变化主要是由于温度升高使合金中铬的碳化物快速溶解和转化所致.     

两相区轧制后淬火引入马氏体降低钢板屈强比

晶粒细化和分裂增韧可使两相区轧制的层状超细晶钢板具有高强度同时韧性优异.前期研究发现轧后空冷生成的层状超细晶钢板,存在屈强比偏高的问题,高达0.9.本研究通过轧后淬火在层状超细晶组织中引入马氏体的方法降低屈强比.研究发现,在750℃和810℃轧制后淬火,层状超细晶组织中可生成体积分数约为14%的马氏体.此部分马氏体使拉伸过程中呈现连续屈服行为,提高加工硬化率,使钢板的屈强比降至0.7以下,解决了屈强比偏高的问题.此外,实验钢在具有高强度的同时,韧性优良.     

原料粒度对高温固相法制备锆英石粉体的影响

为研究高温固相法制备锆英石粉体所用原料的最佳粒度,以不同粒度的SiO2和ZrO2混合粉体为原料,在1500℃条件下保温4．5h进行锆英石粉体的制备。利用激光粒度分析仪对原料进行粒度分析;使用x射线衍射仅对产物进行物相与结构分析;用扫描电子显微镜观察合成样品的微观结构。研究结果表明：不同粒度的SiO2和ZrO2混合粉体在1500℃条件下保温4．5h均可制备出锆英石粉体,当d（0．5）为2．125μm时制备效果最好,所制各样品的粒度主要集中在0．2～1．5μm之间。     

马氏体基TRIP钢的组织与力学性能

在基本C-Si-Mn系TRIP钢的基础上,通过调整工艺参数获得具有马氏体基的TRIP钢,通过扫描电镜分析、透射电镜分析、电子背散射衍射分析、X射线衍射分析、单向拉伸实验等对经不同工艺处理的实验用钢的显微组织和力学性能进行了对比分析.结果表明:两相区退火温度升高,铁素体比例减少,贝氏体比例增加,残余奥氏体整体先增加后减少;在较低温度下退火时,条状铁素体合并成为块状铁素体;在较高温度下退火时,条状奥氏体合并成为块状奥氏体,随后在冷却过程中转变为马氏体或残余奥氏体;实验钢在780℃退火时,获得最佳综合力学性能,此时抗拉强度达1053MPa,延伸率达23%,强塑积达24GPa×%.一定量的细小弥散的板条残余奥氏体是实验钢获得高强塑积的主要原因.     

345 MPa级别耐火钢高温状态下组织及析出相

为生产出优质耐火建筑用钢,研究345MPa级别耐火钢在高温下组织及析出相的变化对力学性能的影响,重点分析了M-A岛在耐火钢中的作用。结果表明,试验耐火钢的组织由铁素体、少量粒状贝氏体和M-A岛组成的混合组织;试验耐火钢在高温状态下具有稳定性良好的M-A岛和在基体或晶界中析出Nb和Ti的第二相质点,是耐火钢在高温下具有良好性能的重要原因。     

固溶时效后高氮奥氏体不锈钢的物理化学相分析

采用物理化学相分析技术研究了高氮奥氏体不锈钢固溶时效后的碳、氮化物析出行为,确定了析出相的类型、粒度分布、含量及组成结构式.结果表明:氮含量低的1Cr22Mn15N0.6以M23C6型碳化物析出为主,氮含量高的1Cr22Mn15N0.9以(CrFe)2N1-x型氮化物析出为主,高氮奥氏体不锈钢中析出物的总量随时效时间的延长而增加.     

Fe-Al-Cr合金的晶粒控制对合金抗高温氧化性的影响

Fe-Al-Cr合金具有良好的高温抗氧化性,有广泛的应用前景,具有晶粒粗大的特点。通过在Fe-Al-Cr合金中添加镍、碳、铜等奥氏体化元素,使合金在冷却过程中生成FeCr相,以阻碍晶粒长大的方式使合金晶粒尺寸可以控制在100μm以内。探讨了Fe-Al-Cr合金氧化物薄膜形成的机制以及晶粒控制对Fe-Al-Cr合金抗高温氧化性的影响。通过金相显微镜观察高温下经不同氧化时间氧化后的Fe-Al-Cr合金,发现Al_2O_3薄膜优先形成于晶界,晶界数量增多有利于Al_2O_3的形成和生长。通过扫描电镜观察和能谱分析,发现在Fe-Al-Cr合金中,(Al_(0.9)Cr_(0.1))_2O_3和Al_2O_3组成了多层氧化物。结合第一性原理计算,得出该多层氧化物是由于Cr的扩散而在合金表面形成的,有助于提高Fe-Al-Cr合金的抗高温氧化性。最后,证实晶粒直径较小的Fe-Al-Cr合金具有更好的抗高温氧化性。     

汽车用钢连铸坯的高温力学性能

运用经典热模拟的方法研究石钢电炉生产汽车用钢的连铸坯高温力学性能,获得了五个钢种热塑性曲线和强度曲线.针对不同方向铸坯取样的结果与其他研究结果作了对比.运用扫描电镜对试样拉断后的断口形貌进行观察,得出了相应钢在各温度区域的断裂机理.讨论了连铸坯质量与高温力学性能的关系.     

超高强度冷轧双相钢组织与性能

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行冷轧超高强度双相钢的连续退火工艺研究,利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验研究了连续退火过程中各个参数对1 000 MPa级冷轧双相钢组织性能的影响.结果表明:试验用钢在退火温度800℃下保温80 s,可以得到抗拉强度为1030MPa、延伸率为14%超高强双相钢;随着退火温度的升高,屈服强度和抗拉强度降低.当退火温度为830℃时,显微组织中粒状的非马氏体组织明显增多.过时效温度低于300℃时,屈服强度和抗拉强度变化不大;当过时效温度超过300℃时,抗拉强度急剧下降,屈服强度先降低后升高,在过时效温度为360℃时开始出现屈服平台.     

含铸钢节点钢结构的随机结构分析

利用等效弹性模量随机场来表征铸造缺陷的随机性,对含铸钢节点的钢管桁架结构进行概率有限元模拟,计算了结构整体性能对铸钢材料及钢梁钢管材料分散性的敏感度.然后,基于随机场局部平均理论,利用随机场网格描述铸钢节点缺陷概率分布随空间位置变化的特点,计算了结构整体性能指标对随机场离散后各随机变量的敏感度.最后,对随机场网格进行二次划分,得到能反映随机因素空间重要度的随机场网格,并大大减少了结构随机有限元计算的计算量.结果表明:含铸钢节点的钢结构的结构性能对铸钢材料弹性模量随机性的敏感度约为型钢钢管材料的3倍,铸钢材料的随机性是影响结构性能的重要因素;铸钢节点主管下侧受拉部位的材料对结构的刚度和稳定性影响较大,主管与支管相贯线部位的材料对结构强度影响较大,在跨尺度随机有限元分析中,相关区域在随机场网格细化和缺陷模型建立时应重点考虑.     

奥氏体不锈钢的马氏体相变对耐蚀性的影响

用电化学交流阻抗法（ＥＩＳ）俄歇电子能谱法（ＡＥＳ）和Ｘ－射线荧光电子能谱法（ＸＰＳ）研究形变诱发马氏体相变的３２１不锈钢在酸性氯化钠溶液中的耐蚀性,实验结果表明,形变诱发α′－马氏体（铁磁相）的存在的影响材料的耐蚀性,当马氏体含量〈６％和〉２２％时,材料的耐蚀性随马氏体含量的增加而降低;当马氏体相含量在６％～２２％范围内,材料的耐蚀性又随马氏体相增多而有所提高。     

Cr3复合铸钢支承辊差温热处理过程

以Cr3复合铸钢支承辊为研究对象,采用差温热处理工艺制备满足性能要求的支承辊.研究了支承辊在差温热处理过程中的温度分布情况,分析了轧辊工作层的硬度和组织,运用已开发的淬火温度场模拟系统对支承辊油淬过程温度场进行模拟,并将模拟结果与实测结果进行了比较.结果表明:使用差温热处理工艺可使支承辊的辊芯和辊身在加热完成后得到不同的温度,从而使其在随后的淬火过程中得到不同的组织.支承辊经差温热处理工艺加热后,轧辊工作层内的硬度和组织均满足使用要求.运用已开发的淬火温度场模拟系统对支承辊油淬过程进行模拟,模拟结果与实验结果相吻合,证明该系统具有较高的可靠性,可用于热处理工艺优化,能够为实际生产提供定量的参考依据.     

T122耐热钢热变形加工图及热成形性

在Gleeble 3500热模拟试验机上进行热压缩实验. 采用动态材料模型理论、双曲线本构方程及Liapunov稳定性判据,建立了T122耐热钢热变形加工图. 利用所建立的加工图,分析了不同温度和应变速率下T122钢的热成形性及其与显微组织的关系. 结果表明:T122钢在1085℃以上、应变速率小于0.37s-1压缩变形时,功率耗散效率达到峰值0.2,此时发生了完全动态再结晶;对于工业热加工,建议在变形温度为1085～1150℃和应变速率大于0.13s-1的范围内选择加工参数.     

Hot deformation behavior of Super304H austenitic heat resistant steel

The hot compression tests of Super304H austenitic heat resistant steel were carried out at 800–1200℃ and 0.005–5 s-1 using a Gleeble 3500 thermal-mechanical simulator, and its deformation behavior was analyzed. The results show that the flow stress of Super304H steel decreases with the decrease of strain rate and the increase of deformation temperature; the hot deformation activation energy of the steel is 485 kJ/mol. The hot deformation equation and the relationship between the peak stress and the deformation temperature and strain rate is obtained. The softening caused by deformation heating cannot be neglected when both the deformation temperature and strain rate are higher.     

Hot deformation mechanism and microstructure evolution of an ultra-high nitrogen austenitic steel containing Nb and V

The flow curves of an ultra-high nitrogen austenitic steel containing niobium (Nb) and vanadium (V) were obtained by hot compression deformation at temperatures ranging from 1000℃ to 1200℃ and strain rates ranging from 0.001 s-1 to 10 s-1. The mechanical behavior during hot deformation was discussed on the basis of flow curves and hot processing maps. The microstructures were analyzed via scanning electron microscopy and electron backscatter diffraction. The relationship between deformation conditions and grain size after dynamic recrystallization was obtained. The results show that the flow stress and peak strain both increase with decreasing temperature and increasing strain rate. The hot deformation activation energy is approximately 631 kJ/mol, and a hot deformation equation is proposed. (Nb,V)N precipitates with either round, square, or irregular shapes are observed at the grain boundaries and in the matrix after deformation. According to the discussion, the hot working should be processed in the temperature range of 1050℃ to 1150℃ and in the strain rate range of 0.01 to 1 s-1.     

T122铁素体耐热钢析出相热力学模拟计算

采用Thermo-Calc热力学计算软件,对T122铁素体耐热钢钒含量变化对平衡析出相及A3、A4点的影响进行了研究.结果表明,T122钢的主要平衡析出相为M23C6、MX和Laves相.当钒质量分数在0.15%以下时,将析出极少量的Z相,且其随着钒含量的增加析出量呈直线下降;当钒质量分数在0.28%以上时,将析出两种不同的MX相,随着钒含量的增加MN相的比例下降,而M(C,N)相的比例增加.钒含量的变化对M23C6和Laves相的影响甚小.钒作为封闭奥氏体元素,增加钒含量,铁素体与奥氏体的转变区域将变小.     

钼对铸造双相不锈钢组织及耐点蚀性能的影响

研究了钼含量对铸造双相不锈钢显微组织及耐点蚀性能的影响。探讨了耐点蚀性能、含钼量、组织彼此之间的关系。结果表明：随钼含量增加，钢中ｒ相含量逐渐减少。当钼含量超过一定量后，组织的均匀程度降低，并存在Ｘ相。随钼含量的增加，钢的耐点蚀性能逐渐提高；当钼量超过一定量后，耐点蚀性能明显降低，耐点蚀性能与组织的均匀程度及Ｘ相的存在有关。