单晶高温合金DD6再结晶晶界析出相特征及其形成机制

对单晶高温合金DD6进行表面吹砂处理,然后进行固溶与时效真空热处理,采用SEM,TEM,EPMA和Thermo-Calc的方法研究了单晶合金DD6再结晶晶界析出相的特征及其形成机制.结果表明,经过吹砂处理的DD6合金在固溶与时效热处理过程中发生再结晶.再结晶晶界出现析出相,分析表明析出相为M_6C碳化物,该碳化物呈粒状析出,尺寸约为0.5μm,数量极少,富含W,Re和Mo,且Cr,Nb和Co的含量与合金名义成分差别不大,而Al,Ta和Ni含量较低.由于再结晶晶界上C元素的聚集效应,C原子在晶界上达到一定浓度后即与一定数量的W,Mo等μ相形成元素发生相变反应,抑制了合金析出μ相的倾向.又因为DD6合金W含量较高,而Cr含量较低,抑制了M_(23)C_6碳化物,有利于析出M_6C碳化物.     

固溶处理对Stellite 6B钴基高温合金中碳化物的影响

研究了锻造后钴基高温合金Stellite 6B中碳化物的类型和组织形貌,以及高温固溶处理对合金中碳化物的影响。研究表明,Stellite 6B合金的显微组织由面心立方钴基固溶体与一次碳化物M_7C_3和二次碳化物M_(23)C_6组成。高温固溶处理下,碳化物M_(23)C_6先转变为M_7C_3,然后溶解到基体,当固溶时间短时,易形成分布在晶界处的连续的网状碳化物。固溶温度为1280℃,保温10 h时,网状碳化物溶解的更加充分,能够得到完全固溶的奥氏体基体。     

4Cr14Ni14W2Mo钢二次固溶处理对其组织和性能的影响

本文研究了二次固溶处理对4Cr14Ni14W2Mo钢组织和性能的影响。指出,二次固溶处理导致M_(22)C_6型碳化物于晶界和晶内以较粗大的颗粒大量析出,不但损害了冲击韧性,还减弱了时效硬化倾向,使其高温强度明显下降。     

固溶热处理对GH3535合金组织和性能的影响

对热轧态GH3535合金进行不同温度和时间的固溶处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)和拉伸试验等手段研究了固溶热处理后的合金组织及其对力学性能的影响。经过1177℃,20 min固溶热处理后,合金发生再结晶与晶粒长大,一次M_6C碳化物发生部分溶解。在更高温度下(1220和1260℃)固溶热处理后,晶粒异常长大且一次M_6C碳化物数量明显减少。随着固溶温度的提高和固溶时间的延长,合金的抗拉强度随之降低,而延伸率提高。通过组织分析发现,不同固溶热处理后合金的拉伸性能的变化源于晶粒的长大和一次M_6C碳化物的溶解。     

Cr含量对白口铸铁碳化物类型转变机理的影响

从碳化物形核和碳化物长大两方面研究Cr含量对白口铸铁碳化物类型及析出机理的影响。研究表明:Cr的加入使白口铸铁中的碳化物类型发生如下转变:Fe_3C→(Fe,Cr)_3C→(Fe,Cr)_3C+(Fe,Cr)_7C_3→(Fe,Cr)_7C_3。Cr改变了铁液中碳化物形核的热力学条件,Cr原子可置换铁液中的Fe原子形成(Fe,Cr)_3C碳化物,从而导致碳化物晶体结构发生畸变。Cr含量越高,畸变程度越严重,碳化物晶体结构由M_3C转变为M_7C_3型碳化物的临界含Cr量为10%。随Cr量的增加,评价固液微观结构的Jackson因子增加,碳化物生长速度变慢,因此,碳化物断网趋向增加,碳化物形貌从连接成网络的蜂窝状变为杆状。     

不同Mo、W含量叶片用GY200镍基合金中碳化物的析出行为

利用微观组织分析及化学相分析的方法研究了9种不同Mo、W含量的汽轮机叶片用GY200镍基合金中碳化物及γ'强化相的析出规律。结果表明,合金中出现MC、M_6C、M_(23)C_6型碳化物,MC相由一次未溶TiC和少量二次析出的TiC组成,MC相含量随W、Mo添加量增加而增加。M_6C在1080℃就开始析出,对于GY200镍基合金,M_6C析出条件可由Cr/(Cr+Mo+0.7W)≤0.847(at%)经验公式来表达。Mo添加后,M_(23)C_6含量随W添加量的增加有减少趋势。Mo促进TCP相析出的动力学比W元素的要强,利用W来替代部分Mo,能够减少Laves相、TCP相的析出。W添加4%以内将明显改善合金高温强塑性。     

HAYNES282镍基合金的平衡析出相及焊缝微观组织

利用热力学软件JMatPro分析700℃等级汽轮机焊接转子材料HAYNES282的合金元素对平衡相析出行为的影响,在此基础上分析研究焊缝微观组织。结果表明,282合金的热力学平衡析出相为γ、γ′、MC、M_6C、M_(23)C_6、M_3B_2、σ、μ,各析出相的含量与温度具有一定的规律性,元素含量的变化对平衡态的析出相有直接影响。从微观组织可以看出,固溶后的焊缝出现栅状组织,在焊缝一次枝晶内沿枝晶生长方向线性排列,但取向各异。焊缝组织析出相主要为(Cr、Fe、Mo)_(23)C_6、(Mo,Co,Fe)_6C。     

不同Mo、W含量叶片用GY200镍基合金中碳化物的析出行为北大核心CSCD

利用微观组织分析及化学相分析的方法研究了9种不同Mo、W含量的汽轮机叶片用GY200镍基合金中碳化物及γ'强化相的析出规律。结果表明,合金中出现MC、M_6C、M_(23)C_6型碳化物,MC相由一次未溶TiC和少量二次析出的TiC组成,MC相含量随W、Mo添加量增加而增加。M_6C在1080℃就开始析出,对于GY200镍基合金,M_6C析出条件可由Cr/(Cr+Mo+0.7W)≤0.847(at%)经验公式来表达。Mo添加后,M_(23)C_6含量随W添加量的增加有减少趋势。Mo促进TCP相析出的动力学比W元素的要强,利用W来替代部分Mo,能够减少Laves相、TCP相的析出。W添加4%以内将明显改善合金高温强塑性。     

热处理对等离子熔覆层析出物与残余应力的影响

研究了热处理对等离子熔覆单、多道熔覆层中相成分和残余应力的影响。结果表明,热处理后熔覆层共晶区域与晶粒内部析出(Cr,Fe)_mC_n,300℃热处理后析出以(Cr,Fe)_7C_3为主,高温(900℃)热处理后析出相(Cr,Fe)_7C_3转变为(Cr,Fe)_(23)C_6。熔覆层中残余应力以热应力为主,颗粒相(Cr,Fe)_mC_n的析出以及颗粒相(Cr,Fe)_mC_n由亚稳定相(Cr,Fe)_7C_3转化为稳定相(Cr,Fe)_(23)C_6,均能有效减少熔覆层中残余应力。多道熔覆层在热处理300℃后残余应力减少52.6%。     

固溶温度和冷却方式对转子用改型IN617合金晶粒尺寸及碳化物的影响

研究了不同固溶处理温度和冷却方式对转子用改型IN617合金晶粒尺寸及碳化物的影响。结果表明,随着固溶处理温度的升高,M_(23)C_6和M_6C先后回溶到基体中,且固溶温度高于1180℃时,细小的MC也可回溶。当晶界M_6C完全回溶到基体中后,失去钉扎作用的晶粒在高于1140℃的温度保温时会快速长大。固溶处理后较慢的冷速会使得晶界析出连续的碳化物,从而影响材料的力学性能。     

DYNAMICS OF PRECIPITATION AND TRANSFORMATION OF CARBIDES IN A Ni-BASE SUPERALLOY

The quantitative analytical method combining the electrolytic extraction with X-raydiffraction analysis to determine the carbides and TCP in a Ni-base superalloy wasdeveloped.The variation of decomposition of MC and precipitation of M_(23)C_6 and M_6C withhot exposure time at 850—1000℃ is shown to conform to hyperbolic law.The elemental con-stitution of M_(23)C_6 changes continutously during the hot exposure process.At the primarystage the constitution of the precipitates is(Cr_(0.67)Mo_(0.13)Ni_(0.13)Co_(0.07))_(23)C_6.Then with in-creasing Cr and decreasing Mo,Ni and Co it finally becomes(Cr_(0.88)Mo_(0.07)Ni_(0.03)Co_(0.02))_(23)C_6.The higher the hot exposure temperature,the faster the final constitution of M_(23)C_6 may beachieved.     

PROCESS OF CARBIDE PORMATION DURING AUSTENITEPEARLITE TRANSFORMATION IN CHROMIUM STEELS

研究了四种高铬钢在恒温分解为珠光体时的碳化物形成过程。对所得结果和其他作者的结果进行了分析,得到统一的规律。 在铬钢中,珠光体转变时可以直接形成(Fe,Cr)_3C,(Cr,Fe)_7C_3或(Cr,Fe)_(23)C_6。但是,不同类型碳化物的形成并不决定于平衡图上所要求的碳化物类型,而决定于奥氏体中的Cr:C比值。Cr:C比值对碳化物成核的过程起着主导的作用。     

EFFECT OF SILICON ON THE TRANSITION OF BRITTLENESS IN A NICKEL BASE WROUGHT SUPERALLOY

Ni-15Cr-6W-3Mo-2Al-2Ti变形高温合金的室温抗张强度、塑性和冲击性能,随着合金中Si含量的变化呈现马鞍型的变化,即在0.4—0.6％Si范围内出现一个低塑性、低拉伸强度和低冲击韧性区。造成这种现象的本质原因是由于Si含量变化改变了晶界碳化物沉淀析出顺序、析出类型、析出量和析出形态。该合金晶界碳化物析出可分为四个阶段:第一阶段,<0.1％Si时,只有单一的M_(23)C_6析出;第二阶段,>0.1％Si以后,除M_(23)C_6外,M_6C开始析出,一直到0.4％Si时增加2缓慢;第三阶段,0.4—0.6％Si时,M_6C大量析出逐渐取代M_(23)C_6;第四阶段,>0.6％Si以后,M_6C量占绝对优势,但增加幅度比第三阶段小得多。从晶界形态来看,第一、二、四阶段皆属不连续的链状形式,只有第三阶段晶界呈现连续膜状。因此,造成性能下降的原因不是因为析出M_6C,而是它的形态,当它以颗粒状分布在晶界上时是一个很好的强化相。第三阶段的不正常析出是性能下降的本质因素。本研究结果打破了只要镍基合金中MO+1/2>W>6％(重量百分比)就形成M_6C的经验判据,“Si”才是该合金碳化物沉淀析出过程的控制因素。本文还对比了冶炼工艺差别对碳化物析出过程的影响。     

00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺

为了研究00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺,使用Gleeble-3800热模拟试验机模拟00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢在变形温度为800、850、900、950 ℃,变形量为40%、50%、60%,应变速率为50 s^-1条件下的热压缩变形行为,并对其进行1080、1120、1160 ℃的固溶热处理,观察固溶热处理前后的组织形貌。结果表明:在800~950 ℃热压缩温度下,随变形量增大,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越细小;经固溶处理1 h后,静态再结晶就越充分。在40%~60%变形量下,随热压缩温度升高,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越大。热压缩变形试验钢随固溶处理温度升高,再结晶平均晶粒尺寸越大。00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧最佳轧制温度为800 ℃,压缩变形量为60%,固溶温度为1080 ℃。     

离心铸造WC/钢复合材料显微组织

采用离心铸造工艺制备了以废弃的轴承钢GCr15为基体,WC颗粒为硬质相的WC/钢复合材料.用金相观察和X射线衍射等分析方法,对该材料的显微组织进行了研究.结果表明:离心铸造WC/钢复合材料的显微组织是由莱氏体(P+Fe_3C_Ⅱ(共晶))、一次渗碳体(Fe_3C_Ⅰ)、二次渗碳体(Fe_3C_Ⅱ)、合金渗碳体((Fe,M)_3C)等碳化物及粒状珠光体组成,且其中有大量细小的WC、W_2C、再结晶W-Fe-C颗粒以及M_6C、M_7C_3、M_(23)C_6等碳化物颗粒析出;碳化物的形态较多,主要有网状、鱼骨状、树枝状和条块状.     

奥氏体化温度对Cr5合金钢组织和性能的影响

研究了Cr5钢经(810~1050)℃×1 h油冷处理后的组织和性能。结果表明,随着奥氏体化温度的提高,Cr5钢中的游离碳化物减少,细针状马氏体粗化,晶粒逐步长大。在930~950℃奥氏体化,淬火基体组织为隐针马氏体及弥散粒状M7C3型碳化物,且晶粒较小、硬度较高。     

热处理对含钼2Cr13马氏体不锈钢组织与性能的影响

对在2Cr13马氏体不锈钢中添加Mo的钢进行不同温度热处理工艺试验,研究了热处理温度对含钼2Cr13不锈钢组织、硬度与耐蚀性能的影响。结果表明,含钼2Cr13马氏体不锈钢在1080℃淬火后的硬度最高,当在400~550℃回火时,硬度值存在一个明显的上升区域,这是由于析出的合金碳化物弥散强化作用,使合金出现二次硬化现象。回火后含钼2Cr13不锈钢的耐蚀性能比2Cr13不锈钢明显提高,主要是由于含钼2Cr13不锈钢淬、回火后析出相M2X抑制了M23C6相的产生。     

ON THE M_7C_3 IN Cr27 CAST IRON

Determination of(Fe,Cr)_7C_3 in Cr27 cast iron results about 30 v.-%.Minor Si and Mn arepresent.Sectional area of the M_7C_3 grains is 1—50μm~2.Combining matrix analysis of elec-tron diffraction pattern with calculated angle between plane traces,{011}twins and also{013}twins producing local environment for Ru_7B_3 are observed in the orthorhombic M_7C_3.A crystallographic model for M_7C_3 is proposed.     

AC-HVAF喷涂Ni60/WC复合涂层组织及性能研究

利用活性燃烧高速燃气(AC-HAVF)喷涂技术在0Cr13Ni5Mo不锈钢上制备了Ni60/WC复合涂层,研究了其微观组织及耐磨耐蚀性能.结果表明:涂层主要由Fe-Ni固溶体以及Cr0.19Fe0.7Ni0.11,WC,M6C(Ni2W4C或Fe3W3C),Cr26C3,CrB2等相组成;涂层与基体结合很好,涂层的孔隙率约为2.5%;WC,M6C,Cr26G3,CrB2等硬质相弥散分布于涂层中,部分区域硬质相达到了200～800 nm;涂层硬度分布不均匀,平均硬度为685HV;涂层具有优异的耐磨耐蚀性,其磨损体积是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/8.8,平均腐蚀速度是0Cr13Ni5Mo不锈钢的1/2;涂层的磨损机理以疲劳磨损为主,弥散分布的硬质相是涂层硬度以及耐磨性提高的主要因素.     

EFFECT OF LASER SCANNING SPEED ON PHASE CONSTITUTION AND WEAR RESISTANCE OF LASER CLADDING HARD FACING ALLOY STELLITE 12

Effect of laser scanning speed on phase constitution,microstructure,microhardness and wearresistance of laser-cladding hard facing alloy Stellite 12 has been investigated by means of across-flow-type CO_2 laser of 1.5 kW.The laser-cladding layer on the alloy consists of ma-trix phase of suppersaturated solid solution γ(Co,Cr)and complex hexagonal carbideM_7C_3.Under certain condition,at higher laser scanning speed,the suppersaturated solubilityof elements increases in γ(Co,Cr),and the precipitation of the complex carbtde M_7C_3 de-creases,so the microhardness increases and the wear resistance decreases.But at slower laserscanning speed,more complex carbide M_7C_3 may precipitate,and the wear resistance may beimproved.Therefore,it is believed that the principal factor in improving wear resistance is theprecipitation of carbide M_7C_3,while increment of microhardness is the suppersaturated solu-bility of elements in matrix phase γ(Co,Cr).