多层次细化处理对18Ni马氏体时效钢断裂韧性的影响

利用逆变奥氏体再结晶原理对18Ni(1700 MPa)马氏体时效钢进行变温循环相变细化处理,分析了循环相变细化处理对晶粒度和亚结构的细化规律,研究了细化处理对马氏体时效钢常规力学性能及断裂韧性的影响。结果表明,细化处理可以同时实现晶粒和亚结构细化,显著提高强度、塑性和冲击性能。细化处理对18Ni马氏体时效钢断裂韧度的影响不明显,晶粒尺寸和马氏体板条的长宽比是影响断裂韧性的两个主要因素。     

循环相变对T250马氏体时效钢组织和性能的影响

通过DSC法测量T250马氏体时效钢的再结晶温度,随后采用多种α'→γ循环相变细化工艺进行试验,其加热温度高于再结晶温度50~150℃。结果表明,T250马氏体时效钢的再结晶温度为773℃;通过对比,确定先经过低温固溶的变温循环相变细化工艺为最佳细化工艺,其晶粒尺寸最终达到9.1μm;但循环相变对T250马氏体时效钢的硬度影响不大。利用T250马氏体时效钢进行循环热处理,成功地获得超细化晶粒,并且确定最佳细化工艺。经过循环热处理,晶粒得到明显细化,较好地达到晶粒超细化的目的。     

18Ni(2450MPa级)马氏体时效钢细化晶粒工艺

研究了 1 8Ni( 2 45 0 MPa级 )马氏体时效钢逆转变奥氏体再结晶规律及细化晶粒工艺。将原始组织为板条状马氏体和线状马氏体的逆转变奥氏体在一定温度下保温 ,观察其再结晶规律。将原始组织为“线状”马氏体的 1 8Ni马氏体时效钢进行α′ γ循环相变以细化晶粒 ,通过金相观察确定最佳细化晶粒工艺     

晶粒细化对Fe-Ni-Mo-Cr系马氏体时效钢组织和性能的影响

采用显微组织观察和力学性能测试,研究了晶粒细化处理对Fe-Ni-Mo-Cr系马氏体时效钢组织和性能的影响.结果表明,等温循环相变可使晶粒平均尺寸达到8～10 μm;同时使合金的马氏体板条碎化,亚结构和析出相形核位置增多,逆转变奥氏体长大速度加快.循环细化后的时效合金中调幅组织更为明显,棒状的Ni3Mo、Ni3Ti及逆转变奥氏体的弥散度也比未经过循环细化处理的要大,合金的强度和塑性明显改善.     

18Ni马氏体时效钢奥氏体晶粒长大规律研究

对18Ni(1800 MPa级)马氏体时效超高强度钢的奥氏体晶粒长大规律进行研究.结果表明,随加热温度的升高和保温时间的延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,当温度高于1000℃时,晶粒迅速发生粗化,当温度低于1000℃时,晶粒尺寸随保温时间的延长变化不明显;晶粒平均尺寸与保温时间的关系符合Beck方程,且温度越高,晶粒生长指数越大;在850～1150℃,18Ni(1800MPa级)马氏体时效钢奥氏体晶粒长大激活能为223.106kJ/mol,其奥氏体晶粒平均尺寸与加热温度之间符合Arrhenius关系,并建立了该马氏体时效钢的奥氏体晶粒度长大数学模型.     

无Co马氏体时效钢筒形锻件的晶粒细化

为了细化T250无钴马氏体时效钢筒形锻件的晶粒,确保产品性能,对其进行了锻后反复循环加热急冷的热处理工艺试验。结果表明,温度递减的变温循环热处理可以使T250马氏体时效钢锻造后的晶粒得到一定程度的细化;循环热处理细化晶粒的机理与普通结构钢不同,需要有较长的保温时间,使其组织发生再结晶转变;循环热处理细化晶粒的作用有限,不能忽视锻造时对晶粒长大的防止和控制。     

超纯净18Ni马氏体时效钢的晶粒尺寸及其对拉伸性能的影响

研究了不同固溶处理温度下超纯净18Ni(2200 MPa级）马氏体时效钢晶粒尺寸及分布的变化，以及原奥氏体晶粒尺寸对马氏体时效钢在固溶和时效状态下拉伸性能的影响，初步探讨了其影响机理，结果表明，原奥氏体晶粒随固溶温度的升高而均匀持续地正常长大，晶粒尺寸对固溶态马氏体时效钢的强度和塑性影响微弱，有害元素含量的大幅度降低避免了Ti(C,N)等夹杂物在晶界偏聚而引起的高温固溶下的“热脆”现象，时效状态马氏时效钢的屈服强度与原奥氏体晶粒尺寸之间符合Hall-Petch关系，随着原奥氏体晶粒尺寸的增大，马氏体时效钢出现“时效脆性”是由于明效析出相在晶界偏聚所致。     

中锰钢中原奥氏体晶粒尺寸对马氏体相变的影响

对中锰钢中原奥氏体晶粒尺寸对马氏体相变动力学的影响进行了分析。利用SEM、XRD、热膨胀相变仪和EBSD等检测手段,研究了不同原奥氏体晶粒尺寸下马氏体相变速率和马氏体板条组织的变化。通过不同温度的奥氏体化处理,分别得到了尺寸为(190±15)、(36±2)、(11±2)和(4.8±2) μm的原奥氏体晶粒。结果表明:随着原奥氏体晶粒尺寸的降低,马氏体相变开始温度由289 ℃降低到250 ℃,而马氏体的相变速率先升高后降低。分析表明,马氏体的相变速率与马氏体的形核点数量直接相关,而马氏体的形核点数量受原奥氏体晶粒尺寸大小和马氏体板条的宽长比影响。当原奥氏体晶粒尺寸小于5 μm时,马氏体板条的宽长比明显增加,马氏体形核点数目随过冷度增加而增加的速率明显降低,从而造成马氏体相变速率降低。     

马氏体时效钢循环相变的EBSD分析

利用电子背散射衍射(EBSD)技术和金相实验方法研究了循环相变处理对马氏体时效钢显微组织、晶粒取向及晶界分布特征的影响。结果表明,随着循环处理次数的增加,马氏体时效钢的晶粒逐渐细化,小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,经过3次循环相变处理,小角度晶界向大角度晶界的转变达动态平衡,晶粒最细约为5μm,之后晶粒又开始长大;马氏体时效钢的强度随着小角度晶界所占比例的减少而逐渐降低,冲击韧性则随着大角度晶界所占比例的增加而提高,3次循环相变处理后马氏体时效钢的强韧性配合最佳。     

0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢δ-铁素体含量及奥氏体晶粒度的控制

检验中发现0Cr16Ni5Mo钢的δ-铁素体含量超出技术协议规定值,为降低δ-铁素体的含量同时控制奥氏体晶粒度以满足材料使用要求,通过理论计算和热力学模拟分析δ-铁素体形成原因,后续采用不同温度的淬火和高温扩散对0Cr16Ni5Mo钢组织和δ-铁素体含量变化进行对比研究,另外采用两种循环热处理方式对奥氏体晶粒度进行控制。结果表明,随着淬火温度的提高,0Cr16Ni5Mo钢的奥氏体晶粒度不断增大,而对δ-铁素体含量的减少作用相对有限。高温扩散能使δ-铁素体明显减少,但当扩散温度大于奥氏体向δ-铁素体转变温度时,会相对延缓铁素体的溶解。进行1130 ℃的高温扩散后,可以采用850 ℃和830 ℃的变温循环相变热处理,消除马氏体组织遗传,均匀细化奥氏体晶粒。