固溶处理对双相不锈钢组织性能的影响

研究对比了一种铁素体-奥氏体双相不锈钢铸态和1050℃固溶处理后的组织与性能。对固溶处理前后δ-铁素体,γ-奥氏体及σ相形貌、成分及拉伸断口形态进行了研究与分析。实验结果表明:试验用双相不锈钢的铸态组织为γ-奥氏体、δ-铁素体和σ相;经1050℃固溶处理后σ相溶解,塑性指标较铸态时有所升高,其中屈服强度与断面收缩率升高较明显。     

固溶温度对铸造waspaloy合金组织的影响

研究了4种固溶温度:1000、1040和1080和1120℃×4 h,AC(空冷)+双时效(845℃×24 h/AC+760℃×16 h/AC)热处理制度对铸造waspaloy合金组织的影响。结果表明,铸态waspaloy合金组织由γ基体、团状γ'相和MC碳化物组成。固溶处理后,铸态γ'相溶解到基体中,并随固溶温度升高,铸态γ'相含量逐渐减少。当固溶温度大于1080℃时,枝晶形貌消失,铸态γ'相完全溶解;在随后845℃稳定化处理过程中,均匀细小的二次γ'相开始析出,MC碳化物开始分解,并在晶界处析出不连续的粒状M23C6碳化物;经过760℃时效处理后,更多均匀细小的二次γ'相析出并长大。最终确定铸造waspaloy合金的最佳固溶温度应大于1080℃,此时经时效后组织更加均匀一致。     

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 研究了950~1300℃固溶处理对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢组织的影响。结果表明,≤1000℃固溶处理时,钢中有σ相析出,要消除热轧态的σ相,固溶温度应大于1050℃;随着固溶温度升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量下降。最佳固溶处理温度在1050℃~1100℃之间,此时两相比例接近1：1;随着固溶温度的提高,两相的晶粒尺寸在逐渐增大,到了1250℃晶粒明显长大。     

超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N固溶热处理组织的研究

研究了950~1 300℃固溶处理对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢组织的影响。结果表明,≤1 000℃固溶处理时,钢中有σ相析出,要消除热轧态的σ相,固溶温度应大于1 050℃;随着固溶温度升高,α相含量增加,γ相含量下降。最佳固溶处理温度在1 050~1 100℃之间,此时两相比例接近1∶1;随着固溶温度的提高,两相的晶粒尺寸在逐渐增大,到了1 250℃晶粒明显长大。     

6%Si高硅奥氏体不锈钢固溶处理过程中bcc相的演变机制研究

利用OM、SEM、XRD和TEM等方法对6%Si铸态高硅奥氏体不锈钢在不同固溶处理温度下的bcc相的演变规律进行了研究,分析了不同固溶处理温度下组织中bcc相的回溶与重新析出过程中元素变化、形貌和结构特征,并制定合理的热处理制度。结果表明,6%Si高硅不锈钢铸态组织中的析出相主要为bcc相,该相沿晶界和枝晶间分布,并富含Mo、Si、Ni等元素,晶格常数a=0.8747 nm。样品在1050~1200℃、2 h固溶处理时,bcc析出相中的Mo、Cr元素含量随温度的升高而增加;当温度达到1200℃时bcc相发生回溶,在1250℃、2 h固溶处理时bcc相重新析出。     

热处理对Mg-Nd-Zr合金组织与性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜和硬度测试等手段,研究了固溶和时效热处理对Mg-Nd-Zr合金组织和性能的影响。结果表明,合金经460~520℃固溶处理后,随着固溶温度的升高和保温时间的延长,铸态组织中晶界上的化合物逐渐溶解,当固溶温度过高和保温时间过长时,晶粒长大。合金经490℃×8h固溶处理后时效,随着时效时间的延长,固溶时残留的第二相逐渐溶解,均匀析出第二相,合金硬度逐渐增大,达到峰值后进入过时效阶段,析出的第二相变大,硬度值下降。Mg-Nd-Zr合金的最佳热处理工艺为经490℃×8h固溶处理后,进行225℃×4h时效。     

固溶处理对双相不锈钢组织与性能的影响

研究了固溶处理工艺对双相不锈钢组织及力学性能的影响。对经不同温度固溶处理后的试样进行了性能检测,并借助OM、SEM及电化学等分析手段对2205的显微组组织、析出物及耐腐蚀性能等进行了观察和分析,结果表明:低温固溶时,双相不锈钢中易产生大量的脆性析出相(σ相)是导致其塑性恶化及耐蚀性降低的原因;提高固溶温度可减少σ相的析出,有利于双相不锈钢的塑性和耐蚀性的改善;此外,双相不锈钢中铁素体含量随固溶温度升高而增大,但其所占比例受冷速影响较小。     

后期固溶处理对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响

针对2205双相不锈钢超塑性扩散连接结构中σ相易导致构件性能差的问题,对2205双相不锈钢超塑性扩散连接后的试样进行后期固溶处理,发现固溶处理能够溶解组织中的σ相,提高扩散连接接头性能。2205双相不锈钢在1 000℃,10MPa保温保压5min,条件下扩散连接后的界面结合强度为430MPa,基体强度为780MPa。经过1350℃,10min的固溶处理后,界面结合强度达530MPa,比固溶前提高了约23%。固溶时间10min,固溶温度1 050℃~1 350℃时,固溶后的界面结合强度均高于固溶前,但界面结合强度随固溶温度的升高逐渐下降,当固溶温度为1 050℃时,界面结合强度达685MPa,达到固溶前基体强度的88%。     

后期固溶处理对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响

针对2205双相不锈钢超塑性扩散连接结构中σ相导致构件性能较差的问题,对2205双相不锈钢超塑性扩散连接后的试样进行后期固溶处理,结果发现,固溶处理能够溶解组织中的σ相,提高扩散连接接头性能。2205双相不锈钢在1 000℃,5min,10MPa条件下扩散连接后的界面结合强度为430MPa,基体强度为780MPa。经过1 350℃,10min的固溶处理后,界面结合强度达530MPa,比固溶前提高了约23%。固溶时间10min,固溶温度1 050℃~1 350℃时,固溶后的界面结合强度均高于固溶前,但界面结合强度随固溶温度的升高逐渐下降,当固溶温度为1 050℃时,界面结合强度达685MPa,达到固溶前基体强度的88%。     

一种含氮Cr-Ni型奥氏体不锈钢的工艺设计与热处理研究

含氮奥氏体不锈钢是资源节约型不锈钢的典型代表。本文依据含H2S油气环境对不锈钢耐蚀及力学性能的要求,对一种Cr-Ni型奥氏体不锈钢的成分、冶金工艺进行了设计,并对该不锈钢的铸态、锻态、固溶态组织及力学性能进行了研究。结果表明:该不锈钢铸态为单一奥氏体的枝晶组织,沿晶界析出大量富CrMo的σ相;经1150℃锻造后,钢中σ相消失,获得细化的孪晶组织,并具有优良的综合力学性能。经900~1000℃固溶处理,沿晶界有大量Cr N、CrN_2氮化物析出,并随升温沿垂直于锻造方向呈带状偏聚;在1050~1100℃沿孪晶组织发生再结晶,基体中晶粒长大,强度下降,塑韧性增加。     

固溶处理对节镍型2101双相不锈钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射等研究了固溶处理对2101节镍型双相不锈钢连铸坯边部试样的组织、相比例和力学性能的影响。结果表明:在1050~1150℃固溶处理时,双相不锈钢具有很好的高温塑性;在1000~1150℃温度范围,随着温度的升高,实验钢的断面收缩率和铁素体相比例先减小后增加;随着固溶温度增加,实验钢的抗拉强度逐渐降低,但在1050℃时有所增加,这是由于在此温度固溶过程中,铸态试样相界处Cr2N析出相完全溶解,使得大量的N原子集中在相界处,促进了相界附近的铁素体相发生相变,转变成奥氏体相,导致在此1050℃时实验钢铁素体相的比例减小,断面收缩率减小,抗拉强度增加。     

超级奥氏体不锈钢654SMO在900℃下的时效析出行为

对超级奥氏体不锈钢654SMO在900℃进行不同时间的时效处理,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察了析出相的显微形貌,使用能谱分析和选区电子衍射分析了析出相的成分和结构,并结合JMA方程对析出相的析出动力学进行了研究。结果表明,超级奥氏体不锈钢654SMO中的析出相主要是σ相和Cr₂N相。时效10 min～1 h时,钢中析出相主要是σ相,σ相的析出位置依次是晶界、非共格孪晶界、共格孪晶界和晶内。时效1～12 h过程中,σ相开始在晶内形成针状相,随着时效时间的延长,析出相的数量越来越多,并在晶内相互交错,交织成网状。在时效24、48 h后,由于σ相富含Cr,以及σ相与奥氏体相晶界结构差异大,Cr₂N相以条状或不规则的块状依附在σ相上形核生长。超级奥氏体不锈钢654SMO中析出相的析出动力学方程为X=1-exp(-0.0487t^0.729)。     

时效工艺对2205双相不锈钢σ相析出行为的影响

通过光学显微镜、扫描电镜对2205双相不锈钢1050、1350 ℃固溶30 min+650~1000 ℃时效0.5~1440 min后σ相形貌和含量进行观测。结果表明:经过1050 ℃固溶处理后,2205双相不锈钢在650~850 ℃时效处理过程中存在σ相析出行为。当时效温度为850 ℃时,σ相析出最快;随着时效温度偏离850 ℃,σ相析出速度降低。经过1350 ℃固溶后,σ相析出温度整体提高,析出温度范围更宽。σ相析出后即发生迅速长大,在3 h内体积分数可达0.25%~1.75%;之后其生长速率逐渐减缓。σ相首先在铁素体与奥氏体相界处以小于1 μm的近似球状颗粒形貌析出,之后沿着铁素体相中宽度在几微米的狭窄区域向铁素体内生长。2205双相不锈钢的时效处理温度影响σ相的析出行为,时效处理应在偏离850 ℃的温度下进行,以防止σ相的析出和快速长大。     

高温时效对2205双相不锈钢中σ相析出行为的影响

对2205双相不锈钢进行了750、800、850、900和950℃分别保温0.5、1、2h的时效处理,采用定量金相、SEM和EDS、化学萃取、XRD和电子背散射衍射(EBSD)等方法研究了2205双相不锈钢中σ相析出与时效时间、温度的变化规律。结果表明:2205双相不锈钢经不同时效工艺处理后的组织主要由奥氏体、铁素体、σ相组成,σ相一般在γ/α相界处或铁素体内析出;在相同时效温度下,随着时间的延长,σ相的析出量明显增多,而在850℃进行时效处理会使钢中σ相的析出量达到最高值。此外,采用EBSD方法有望对2205双相不锈钢中的σ相进行准确的定量分析。     

高温时效2205双相不锈钢中的组织转变

分别对铸态和热轧态2205双相不锈钢在不同温度950、1000、1050、1100、1150和1200℃保温10min和60min进行时效处理,通过定量金相,铁素体仪,EBSD等实验技术手段分析了双相不锈钢2205的相组成随时效时间和温度的变化情况。结果表明,2205双相不锈钢在950℃时效60min后组织中存在σ相;随着时效温度的升高,铁素体的含量逐渐增加;随着时效时间的延长,铁素体的含量逐渐减少。     

医用钛合金的微观组织与阻尼性能

为降低医用钛合金的弹性模量、提高阻尼性能,采用水冷铜坩埚感应熔炼技术熔炼TZNM合金,并对样品进行固溶处理.借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、化学分析法、维氏硬度实验、阻尼实验,研究了固溶处理前后TZNM合金的显微组织与力学性能.结果表明:TZNM合金的整体熔炼效果良好,化学成分符合预期设计,为典型的双相α+β型钛合...     

含铜超级奥氏体不锈钢的固溶行为

通过Thermo-Calc热力学计算软件制定含Cu超级奥氏体不锈钢的固溶处理温度为1000~1200 ℃,保温60 min。通过光学显微镜、SEM与EDS研究了固溶温度对含Cu超级奥氏体不锈钢显微组织、析出相和夹杂物的影响,研究结果发现Cu能促进试验钢的再结晶及析出相的溶解,在1000 ℃以上固溶处理时析出相均为σ相。试验钢的夹杂物类型主要是镁铝氧化物和硫化物。确定1200 ℃为微Cu试验钢的最佳固溶处理温度。     

热处理工艺对Mg-6Zn-2.5Cu镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和力学试验机等研究了铸造Mg-6Zn-2.5Cu合金在铸态、固溶和时效处理下的显微组织和力学性能。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg和(α-Mg+MgZn2+Mg2Cu+CuZnMg)共晶相组成。在455℃固溶12~36 h时,随着时间增加,固溶效果逐渐增强,且在20 h时合金获得了较理想的显微组织及218 MPa的抗拉强度和8.68%的伸长率。随后在180℃时效6~72 h后,合金的拉伸性能随时效时间的增加呈先增加后减小的趋势,其中时效24 h时后,合金的抗拉强度和硬度达到峰值,分别为249.5 MPa和64.6 HV0.1,比铸态的分别提高了66.5 MPa和26.29%,伸长率在时效12 h时后达到了峰值6.72%。铸态合金的断裂方式以沿晶断裂为主,时效处理后合金的断裂方式为准解理断裂。     

固溶处理对Fe-Cr-Ni-Al合金组织转变及元素扩散的影响

利用OM、SEM等方法研究Fe-Cr-Ni-Al合金在固溶处理过程中元素的扩散以及相转变,同时针对不同降温速率的DSC数据建立了有关γ相转变的JMAK模型。结果表明,吸铸成形Fe-Cr-Ni-Al合金的室温组织基体为γ相+δ铁素体相;经过1150 ℃固溶处理,合金中γ相含量增高,δ铁素体相含量下降。在升温阶段发生了δ→γ的相转变,而在保温阶段发生了γ→δ的相转变; 通过固溶处理,δ铁素体相、γ相分别演变成更为明显的富Cr相和富Ni相,不同分布位置的σ相之间Cr和 Ni元素差异增大,与其所在的基体的成分偏析逐渐变小;通过奥氏体相转变的JMAK模型可知,冷却速度增大时,γ相转变的起始温度变低,同时转变的温度区间增大,反应所引起的能量变化也增大。     

冷轧压下率对1180 MPa级复相钢组织性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟机模拟1180 MPa级复相钢连续退火过程,利用扫描电镜和拉伸试验机研究冷轧压下率对复相钢组织演变规律及力学性能的影响。结果表明,在相同热处理条件下,随着冷轧压下率的增加,复相钢中马氏体、贝氏体所占比例逐渐减小,铁素体回复再结晶程度逐渐增加,复相结构逐渐减弱;冷轧压下率越大,后续热处理过程中的碳原子扩散能力越强,力学性能逐渐下降;当冷轧压下率为30%时,试验钢组织内部的铁素体、马氏体、贝氏体三相复合结构最完整,此时试验钢具有最优的强度与塑性。