时效温度对Super304H钢析出相的影响

利用扫描电子显微镜、电子探针、X射线衍射和透射电镜研究了新型奥氏体耐热钢Super304H在高温时效条件下析出相的变化.结果表明,Super304H钢经700～1250℃时效后,组织中出现4种析出相:Nb(C,N)、富Cu相、M_(23)C_6和NbCrN.随时效温度的不同,析出相发生析出或溶解的变化,同时它们的形态、分布和数量随温度变化呈现出不同的变化规律,其中M23C6在700～900℃主要沿晶界析出,这将会降低钢的高温蠕变强度及抗晶间腐蚀性能.     

高CoNi合金钢中二次碳化物的析出与转化

高CNi超高强度合金钢是典型的淬火回火马氏体钢,等温回火处理产生的针状合金碳化物沉淀即二次硬化反应使材料达到高的强韧性,针状合金碳化物M2C从马氏体基体α-Fe中以共格形态析出,该共格关系随过时效而失去回火温度较高时M2C转化为稳定的合金碳化物M23C6和M7C3。利用微衍射技术唯一地确定了可能的合金碳化物沉淀相的晶体结构。     

长期时效对GH4586B合金组织及高温拉伸性能的影响

研究了一种新型镍基合金在750℃下长期时效1500 h过程中的组织变化及其对750℃高温拉伸性能的影响。利用扫描电子显微镜对合金长期时效过程中的显微组织和高温拉伸断口进行了观察分析。结果表明:GH4586B合金在时效过程中晶界和晶内均有碳化物析出,晶界析出碳化物的形貌呈弥散的颗粒状,并随时效时间的延长有逐步转变为连续链状的趋势,同时合金内未见有害拓扑密堆(TCP)相析出;合金在750℃高温下拉伸,随着时效时间的延长合金的强度和塑性在500 h时表现为峰值,且随着时效时间的延长略有降低,这与晶界析出碳化物的形貌、分布、数量直接相关;通过750℃高温拉伸断口的形貌分析,合金断裂均具有塑性断裂特征。     

50W540型无取向硅钢的时效行为

研究了50W540型无取向硅钢中MnS粒子在300～700℃时效处理0.75～24 h不同时间时效析出行为与铁损变化的关系.结果表明,α-Fe基体中过饱和的Mn、S原子以MnS粒子形式沿位错析出,Mn原子的扩散距离是析出行为的制约因素.700℃时效时过饱和度低、Mn扩散快而MnS粒子易粗化,铁损降低.400～600℃时效时过饱和度高、MnS粒子析出数量增多,铁损升高.400℃以下时效时过饱和度很高,但Mn扩散慢,使细小MnS粒子难以析出且铁损无明显变化.     

FGH95粉末冶金高温合金长期时效的组织稳定性

利用扫描电镜和透射电镜观察了FGH95镍基粉末冶金高温合金在650℃长期时效后的显微结构,评价了该合金在时效过程中的组织稳定性。结果表明,该合金在650℃具有较好的组织稳定性。经500～5000h时效后,合金的主要析出相为γ′相、MC型和M23C6型碳化物,在合金中没有发现TCP相。γ′相在不同热处理时期具有3种不同的尺寸及形貌:尺寸为1～3μm的γ′相,呈不规则块状在晶界析出;尺寸约为500nm的γ′相,呈蝶形均匀分布于基体中,随时效时间延长,其大小、形貌及在基体中的分布稍有变化;更小的γ′相在长期时效过程中经历不规则长大、分裂、再长大和再分裂的循环过程,尺寸在60～200nm范围内变化。合金时效3000h时发现晶界上生成M23C6型碳化物。     

轴承钢超快速冷却工艺热模拟研究

轴承钢棒材变形后的交货状态存在高温网状二次碳化物大量快速析出、网状级别和硬度超标等严重问题。采用热模拟实验机对GCr15轴承钢棒材高温变形后进行超快冷却的热模拟实验,研究了其显微组织和硬度。结果表明,经过变形量为40%的高温变形后快速冷却至700℃停留保温,室温组织珠光体含量随等温时间延长而增多,二次碳化物在晶界处析出更加明显。在700℃等温、超快速析出和冷却,网状二次碳化物快速析出数量减少,并得到细小片层的珠光体。     

GH3230合金M23C6型碳化物的析出行为

研究了固溶态GH3230合金在800~1100 ℃时效不同时间下的碳化物析出行为。结果表明:GH3230合金固溶态组织主要为γ相+初生粒状碳化物M₆C+少量晶界粒状碳化物M₂₃C₆。试验合金在800~1100 ℃短时时效后,晶界和晶内析出的碳化物主要为M₂₃C₆型。其中晶界粒状M₂₃C₆型碳化物有沿着晶内长大的倾向,并逐渐变成胞状碳化物。在同一时效温度下,晶内碳化物析出数量会随着时效时间的增加而增加,此后会逐渐回溶,回溶开始的时间会随着时效温度的提高而逐渐提前。     

Super304H钢600℃时效的组织和韧性

利用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪,通过冲击试验,研究了Super304H钢在600℃时效条件下的微观组织和韧性。结果表明,Super304H钢在600℃时效条件下基体组织均是单一奥氏体相,析出相主要由Nb(C,N)、富Cu相和M23C6组成;时效时间不同,析出相的数量、形态和分布不同。其中M23C6沿晶析出是引起时效Super304H钢发生脆化的主要原因,且冲击吸收能量下降幅度与晶界上M23C6数量有关。     

22Cr-25Ni奥氏体耐热钢高温时效的组织及性能

通过对新型22Cr-25Ni奥氏体耐热钢经650 ℃、700 ℃高温时效不同时间后进行硬度、室温拉伸、冲击试验,并利用光学显微镜、扫描电镜观察了其显微组织和室温冲击断口,研究了22Cr-25Ni钢时效后力学性能变化情况。结果表明,22Cr-25Ni钢经高温时效后,硬度、室温拉伸强度得到强化,在时效1000 h后达到最大值之后趋于稳定,22Cr-25Ni钢同时具有明显的时效脆性倾向,冲击吸收能量下降幅度较大,650 ℃时效100 h后冲击吸收能量由时效前的198 J下降到111 J,700 ℃时效100 h后冲击吸收能量仅为47 J,随着时效时间继续增加,当时效3000 h后冲击吸收能量减少到20 J,随后趋于稳定。22Cr-25Ni钢在高温时效后的力学性能变化主要是由CrNbN(Z相)、M₂₃C₆、MX这3种析出相的共同作用造成的。     

固溶时效对节镍型高氮奥氏体不锈钢组织的影响

对热轧态节镍型高氮奥氏体不锈钢进行固溶及时效处理,利用光学显微镜、电子背散射衍射,结合相图系统分析该材料固溶处理及时效后组织变化规律。结果表明,1050 ℃固溶处理后,试验钢基体为奥氏体,存在少量的铁素体,奥氏体晶粒形状偏等轴,晶粒内部存在大量孪晶。时效后,析出相主要为Cr₂N、CrN、Cr₂₃C₆。在时效时间为5 h不变的条件下,温度由650 ℃升高至800 ℃,碳化物及氮化物数量呈现先增长后降低的趋势,在750 ℃时数量最多。而在750 ℃时效5~10 h范围内,随着时效时间的增加,析出相数量变化不大。析出相的析出过程为:先在晶界交叉处析出胞状析出物,随时间的延长,在晶界逐渐析出条状析出物,在晶内开始出现并逐渐长大,最终形成类珠光体的片层状析出。     

0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢的析出行为

采用Thermal-Calc热力学计算软件对0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢C、Cr含量变化对试验钢碳化物析出热力学特征进行了计算。通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等分析方法探讨了时效温度、保温时间、变形对试验钢析出行为的影响。结果表明:析出相主要是在晶界处产生的Cr₂₃C₆,试验钢析出敏感温度为750~850 ℃。在800 ℃下时效30 min的试验钢晶界处可以明显观察到析出相的产生,随保温时间的延长,析出相含量逐渐增多,尺寸变大,并逐渐向晶内生长。时效前的变形明显缩短了析出相的孕育时间,变形后保温1 min的试验钢晶界处可观察到较多析出相的产生,晶界明显变粗。     

非线性超声表征HR3C钢时效过程中析出相的变化

研究了HR3C钢在700和750 ℃下时效过程的组织演变,并用非线性超声技术来进行表征。在时效过程中主要析出相为M₂₃C₆和Z相,其总体面积分数和平均直径随着时效时间和温度的增加而增加。用非线性超声技术对时效试样进行测量,试验结果表明,非线性超声系数也随着时效时间和温度的增加而增加,其上升趋势和析出相的总面积分数呈现一定的相关性。这说明非线性超声系数对析出相的变化趋势敏感,可以用来表征HR3C钢时效过程中的微观结构变化。     

高强耐蚀Ni-Co-Cr高温合金的组织稳定性

利用SEM，TEM及X射线衍射分析技术观察了高强耐蚀Ni-Co-Cr高温合金不同温度（704，750，849℃）长期时效1000h及700℃长期时效至5008h过程中的组织演变过程。结果表明，700℃即使长期时效5008h，γ‘相粗化缓慢，而且没有发现TCP相（如σ相）的析出。当温度升高到750℃，γ‘相迅速长大。晶界上碳化物析出增多，并析出片状的η相。导致合金冲击性能下降。温度达到849℃时，析出大量的η时。甚至形成魏氏组织形貌。由此可见，该合金在700℃时具有较好的组织稳定性。     

高温合金IN792组织与持久性能稳定性研究

研究了700和900℃时效高温合金IN792组织的演变规律和持久寿命的变化情况。700℃时,随着时效时间延长,γ′和碳化物的形貌、尺寸与分布没有发生变化;持久寿命保持稳定。900℃时,时间延长,γ′发生粗化,并形成条状;且在1007h之后,条状γ′的形态基本不变;但时效到2014h时析出少量的针状TCP相;与热处理状态相比(61h),时效500h时持久寿命下降到30h,降低50%左右;时效到1007h之后,直至2014h,持久寿命不再随时间延长而变化。     

形变温度对FeMnSiCrNiC合金第二相方向性析出及记忆效应的影响

基于控制第二相方向性析出提高铁基合金形状记忆效应的构想,研究了不同形变温度对Fe13.53Mn4.86Si8.16Cr3.82Ni0.16C合金γ/ε界面(母相丫与诱发马氏体ε之间界面)的数量和结构及随后时效第二相析出的数量和方向性的影响,以及第二相析出的数量和方向性对马氏体相变和形状记忆效应的影响.扫描电镜分析显示,形变温度远高于Ms时,无γ/ε面产生,时效后第二相析出少;形变温度接近Ms时,产生大量γ/ε面,时效后析出第二相数量很多,且方向性良好;形变温度进一步接近Ms时,γ/ε界面交叉,导致时效后方向性的第二相也交叉.透射电镜分析显示,析出方向性Cr23C6第二相的合金再次进行预变形时,产生的应力诱发马氏体具有单一方向.原因在于方向性Cr23C6及其产生的应力场对马氏体相交产生约束作用,避免马氏体片之间的交叉,使其具有更好的可逆转变性.     

固溶及时效温度对沉淀硬化模具钢10Cr3Mo3NiCuAl硬度及组织的影响

通过热力学分析计算,结合硬度测试、光学和扫描电镜观察研究了固溶温度及时效温度对10Cr3Mo3NiCuAl钢组织和硬度的影响。结果表明:试验钢在950 ℃固溶时,组织均匀细小,主要为板条马氏体+少量残留奥氏体,碳化物基本溶于基体,此时硬度较高,随固溶温度升高,马氏体板条出现粗化现象;试验钢在520~540 ℃时效处理时,基体中析出大量金属间化合物Ni₃Al,起到了沉淀强化作用,硬度较高,随时效温度升高,组织中出现回火索氏体,导致硬度快速下降。推荐最佳固溶温度为950 ℃,最佳时效温度为520~540 ℃。     

Effects of Isothermal Aging on Microstructure and Mechanical Property of Low-Carbon RAFM Steel

In order to investigate the microstructure and mechanical property evolution of low-carbon reduced activation ferritic/martensitic(RAFM) steel during isothermal aging, the normalized and tempered specimens were aged at 600 °C for 500,1000, and 3000 h, respectively. The microstructural evolution with aging time was analyzed, including the precipitation and growth of M_(23)C_6 and MX-type carbides as well as the formation of Laves phase. The results indicate that the coarsening of M_(23)C_6 is more obvious than that of MX with increase in aging time. During the long-term thermal exposure, the Fe_2 W Laves phase precipitates adjacent to M_(23)C_6 along the prior austenite grain boundaries and packet boundaries. Lower carbon content can delay the precipitation of Laves phase compared to the steel containing higher carbon. In addition, the Laves phase precipitated along boundaries can provide the precipitation strengthening, slightly increasing the tensile strength of low-carbon RAFM steel after aging for 3000 h.     

Microstructure evolution of an Ni-Cr-Co base superalloy heat-treated at 704 and 760℃

Thermodynamic calculation, SEM (scanning electron microscopy), TEM (transmission electron microscopy), XRD (X-ray diffraction), phase extraction, and chemical analysis were employed to study the phase stability and phase precipitation in a new Ni-Cr-Co base superalloy heat-treated at 704 and 760 ℃ for a long time. The results show that the precipitates of this new alloy heat-treated at standard annealing condition and heat-treated at 704 and 760 ℃ for a time up to 2000 h are r', MC, M23C6, and M6C, and η phase forms at grain boundaries and in matrix of samples heat-treated at 760℃ as well. The mass fractions of r' (+η), MC, M23C6, and MgC in all samples have no large changes with an increase in aging time, but r' precipitates grow obviously. The r '-to-r1 transformation in the samples heat-treated at 760℃ took place with increasing aging time. The η precipitates form a Widmanstatten pattern and the y' phases have remelted partly in the samples heat-treated at 760℃. The alloy maintains a better m     

热处理工艺对新型系泊链钢组织与耐蚀性能的影响

采用920℃水冷淬火后再经560～650℃保温3 h的回火工艺,研究了不同回火工艺对新型系泊链钢组织、耐蚀性能的影响。结果表明,该新型系泊链钢随回火温度从560℃升高到650℃,碳化物析出类型由低温的M3C型向高温的M7C3和M23C6型转变;形态由低温细小棒状和片状逐渐向高温颗粒较大椭圆状和球状转变;耐蚀性能逐渐变好,应力腐蚀敏感性也逐渐减小。耐蚀性能的变化主要是由回火组织中相界、晶界及碳化物的数量和形态的变化所引起的。     

Microstructures and Hardness of 8CrWMoV Steel with Multiple Types of Ultra Fine Carbides

The structure and hardness of 8CrWMoV steel with multiple types of ultra fine carbides are studied after annealing, quenching and tempering in this paper. The results show that multiple types of carbides M3C, M7C3, M23C6, M6C and MC were observed in the annealed steel. Nucleation and coalescence of new carbides, partial dissolution of original carbides in 7 phase region during annealing at 800-840℃, result in ultra-fine carbides. Average size of the carbides is 0.33～0.34μm in the steel annealed at 800～840℃. Because M3C and M23C6 dissolve easily in austenite, the high hardness HRC63～65 can be obtained by quenching at 840～860℃. Un-dissolved carbides M6C and MC (VC) can effectively prevent the coarsening of austenitic grain, and conduce to obtain very fine martensite. The retained austenite can be easy to decompose during tempering at low and middle temperature due to the precipitation of multiple types of carbides and the good tempering-resistance of the steel is obtained. The microstructure and property of the steel after heat treatment can be accurately explained by calculating based on phase equilibrium thermodynamic.