2Cr12Ni2Mo2WV钢回火后的力学性能

测定了2Cr12Ni2Mo2WV钢经不同温度回火1一100h后的力学性能。激活能的计算表明:400℃以下回火过程受碳原子扩散的制约;400℃以上回火过程受铬原子扩散的制约。 450～550℃回火,冲击韧性下降,转变温度升高,该回火脆性主要取决于M_7C_3沉淀。通常认为12％Cr钢应避免在450～550℃回火,推荐的两种回火温度范围各为200～400℃和600～700℃。本文结果表明,500℃长时间回火可以得到较高强度和冲击韧性。     

25Co15Ni11Cr2MoE钢回火过程中析出相的演变规律

采用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等试验方法对一种高Co-Ni二次硬化钢25Co15Ni11Cr2MoE淬火后经300~660℃温度范围回火后析出的合金碳化物和韧化相逆转变奥氏体的析出演变规律进行系统研究。结果表明:25Co15Ni11Cr2MoE经300~660℃温度范围回火后,随回火温度升高,钢中析出的合金碳化物依次为:弥散的ε-碳化物→片状的合金渗碳体→弥散的M2C碳化物→粗化的M23C6碳化物。经495℃回火后,钢中板条马氏体基体上析出大量细小弥散的M2C碳化物,回火早期析出的粗大片状渗碳体全部回溶,并在马氏体板条间析出薄膜状韧化相逆转变奥氏体。回火温度提高至530℃后,逆转变奥氏体含量继续增加,但其形貌逐渐由薄膜状转变为条、块状,回火温度提高到600℃时,钢中的逆转变奥氏体含量达到极大值。     

4Cr3Mo2V钢淬火组织在回火过程中的变化及对力学性能的影响

用光学、电子金相、X射线衍射和膨胀等方法研究了4Cr3Mo2V热作模具钢淬火组织在回火过程中的变化及对常规力学性强的影响。结果表明,随营回火温良的升高,发生马氏体脱溶和M_3C→V_4C_3+Mo_2C+(Cr,Fe)_7C_3→V_4C_3+M_6C 转变,并于750℃发生马氏体板条再结晶,结果强度在590～810℃回火对,冲击韧性在600～820℃回火时,出现峰值,二者随着回火温度升高几乎同向变化。该钢的回火抗力很高,这与其钒高、铬低、钼高有关。增钒强化 V_4C_3的弥敌强化作用;降铬、增钼则使 Cr 与(Cr+Mo+O.7W)原子比降至0.69,从而抑制了稳定性较差的(Cr,Fe)_7C_3析出。     

1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的回火工艺

利用金相显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢的回火工艺,结果指出试验钢产生第一类回火脆性的主要原因是马氏体板条界存在聚集长大的Fe_3C及M_3C脆性相,导致冲击韧性显著下降。Mo_2C与基体处于共格状态,使基体周围晶格产生很大的静畸变是次要原因;产生第二类回火脆性的原因,一是由于碳化物M_(23)C_6沿原奥氏体晶界和马氏体板条界迅速聚集并粗化,二是板条间残余奥氏体膜因碳贫化而发生热失稳分解。结合技术协议要求,为了有利于组织的稳定性,本试验钢的最佳回火工艺为580℃×2h空冷。     

20Cr2Mo2V钢粒状贝氏体的沉淀硬化

本文对20Gr2Mo2V钢粒状贝氏体回火时的沉淀硬化过程进行了电镜观察,并分析了各强化的组织因素。发现在回火过程中,一方面贝氏体铁素体基体中有细小弥散的VC析出,且粗化相当缓慢。与此同时基体固溶含碳量降低。另一方面,“小岛”中的残余奥氏体转变成马氏体而岛中原有马氏体则逐步分解折出M_3C。对粒状贝氏体沉淀硬化效应的半定量估计表明,VC微粒的折出是产生强化的主要原因,“小岛”中残余奥氏体向马氏体的转变也对强化有一定贡献,而基体中含碳量的减少使固溶强化作用有所降低。     

回火对20SiMn3NiA钢组织和力学性能的影响

研究了20SiMn3NiA钢860℃正火,900℃40 min油淬,180～650℃90～150 min回火的组织和力学性能。结果表明,该钢较佳的回火温度为200～250℃,230℃回火后得到板条马氏体、细棒状碳化物析出相和残余奥氏体,在250℃回火时该钢的抗拉强度(Rm)超过1 500 MPa,冲击韧性(AKY)超过80 J,有较好的强韧性匹配。20SiMn3NiA钢在320℃中温回火时,碳化物析出相呈连续的片状分布,使得该钢的冲击韧性值很低,当在320～600℃区间回火时,20SiMn3NiA钢具有明显的回火脆性。     

合金元素对高氮不锈轴承钢组织与性能的影响

采用金相、扫描、X射线衍射和电化学等方法研究了合金元素对高氮不锈轴承钢组织性能的影响。结果表明:钢中加氮细化组织与碳化物,析出相尺寸随着氮含量的增加而降低。高氮不锈轴承钢1 030、1 050℃淬火后残余奥氏体体积分数达到20%～35%,而且碳氮含量越高,残余奥氏体越多。经冷处理及回火后残余奥氏体体积分数降至7%～10.3%,由于残余奥氏体的相变强化与碳氮化物析出强化,低温回火硬度约为59HRC,500℃高温回火硬度可达到58HRC～59HRC。高氮不锈轴承钢中析出相细化、基体贫铬区减少及氮-钼协同作用,使其耐蚀性能明显优于440C钢,而且钢中氮含量越高,耐蚀性能越好。因此,较高合金含量(C+N)的高氮不锈轴承钢兼具高硬度和优异的耐蚀性能。     

回火工艺对COST-FB2转子钢组织与性能的影响

利用OM、SEM和TEM等手段研究了回火工艺对COST-FB2转子钢的显微组织与力学性能的影响,结果表明:570℃一次回火后,马氏体板条内有杆状Fe_3C和细小颗粒状的MX,板条界有少量颗粒状碳化物析出;700℃二次回火后,板条内杆状Fe_3C和板条界上颗粒状碳化物消失或转变成M_(23)C_6型碳化物。经570℃一次回火,COST-FB2转子钢试样的强度较高,冲击功较低,再经700℃回火强度略有降低,冲击功增加。经不同温度的2次回火的调整,COST-FB2转子钢试样获得了较好的强韧性配合。     

对12Cr_2 MoWVTiB钢中M_(23)C_6和M_6C的研究

使用 X 光衍射、电子衍射等试验疗法对12Cr_2MowVTiB 锅炉用钢中 M_(23)C_6相和 M_6C 相进行了分析研究。M_(23)C_6相在回火时析出,其点阵常数=1.060nm:M_(23)C 相在长时期高温过程中产生,其点阵常数=1.100 nm。碳化物大量析出导致固溶强化作用降低。晶界析出碳化物增强了晶界强度。     

含氮Cr-W-Mo-V半高速钢回火过程中的沉淀析出行为

进行了Cr-W-Mo-V(%:46Cr-24W-24Mo-1.52.0V)系和Cr-W-Mo-V+N(0.05%0.10%)系半高速钢(Semi-HSS)1050℃淬火后分别在100~600℃两次回火沉淀析出行为的研究。采用透射电镜、扫描电镜及能谱仪和能量损失谱对碳化物形貌和成分进行分析,用X射线衍射法测定残余奥氏体的体积分数。结果表明,氮有增强钢的二次硬化的效果,氮促进碳氮化物在425~475℃回火析出,在550℃回火碳化物依附在氮化物表面而沉淀形成复合碳氮化物。Semi-HSS+N在淬火及400℃以下回火,残余奥氏体为15%~17%;随回火温度增加,残余奥氏体量急剧降低,在525℃回火残余奥氏体小于3%。     

回火温度对COST-FB2转子钢析出相与力学性能的影响

 为了调整COST-FB2转子钢的强韧性,采用OM、SEM和TEM等手段研究了回火温度对COST-FB2转子钢的析出相类型与力学性能的影响。结果表明,随着回火温度由350 ℃升高到750 ℃,试验钢的强度、硬度不断下降,塑性和冲击功上升;试验钢350 ℃和570 ℃回火后的高强低韧性可通过再次在700 ℃回火改善。淬火后COST-FB2转子钢中的残余奥氏体,可通过在570 ℃回火消除;在350 ℃和570 ℃回火后马氏体板条内部有大量针状的M₃C,700 ℃回火后的显微组织中M₃C消失,M₂₃C₆在原奥氏体晶界和马氏体板条界上析出,750 ℃回火后晶界上的M₂₃C₆有聚集粗化的现象,部分马氏体板条存在回复现象。     

回火温度和冷却方式对T91钢组织性能的影响

 结合现场实际情况,为改善T91组织性能而利于后期加工,利用金相观察、扫描电镜及显微硬度试验等手段,研究分析300～780 ℃不同回火温度及回火冷却速度下T91钢的组织及硬度变化规律。试验结果表明,300～400 ℃回复程度低,硬度难以降低;500～600 ℃为碳化物析出敏感区间,大量碳化物在基体弥散析出,在此区间硬度较高且有上升趋势;随着温度从600升高到780 ℃,碳化物沿晶界充分析出,硬度降低。随着回火冷却速度的增加,硬度逐渐降低,以5 ℃/min缓慢冷却经过500～600 ℃敏感区间,碳化物弥散析出,基体硬度较高;以780 ℃回火保温和较快冷却速度（50 ℃/min）进行冷却处理后,快速通过碳化物析出敏感区间,碳化物在基体析出少,硬度明显降低,综合性能满足后续加工。     

合金元素对高氮不锈轴承钢组织与性能的影响

摘要：采用金相、扫描、X射线衍射和电化学等方法研究了合金元素对高氮不锈轴承钢组织性能的影响。结果表明: 钢中加氮细化组织与碳化物,析出相尺寸随着氮含量的增加而降低。高氮不锈轴承钢1030、1050℃淬火后残余奥氏体体积分数达到20%~35%,而且碳氮含量越高,残余奥氏体越多。经冷处理及回火后残余奥氏体体积分数降至7%~103%,由于残余奥氏体的相变强化与碳氮化物析出强化,低温回火硬度约为59HRC,500℃高温回火硬度可达到58HRC~59HRC。高氮不锈轴承钢中析出相细化、基体贫铬区减少及氮 钼协同作用,使其耐蚀性能明显优于440C钢,而且钢中氮含量越高,耐蚀性能越好。因此,较高合金含量(C+N)的高氮不锈轴承钢兼具高硬度和优异的耐蚀性能。     

中温时效对022Cr21Ni2Mn5N钢析出行为及冲击韧性的影响

采用Thermo-Calc软件对022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的近平衡态析出相进行了计算分析。采用光学显微镜、透射电镜、物理化学相分析方法对经中温时效处理后试验钢第二相的析出温度、种类、数量和位置进行了观察和研究,并分析了第二相析出行为对钢的冲击韧性的影响机理。结果表明:022Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢在600~700℃中温时效时的析出相主要为六方结构的Cr_2N相和面心立方结构的M_(23)C_6相,未见σ相析出。中温时效时,受制于该钢较低的C含量,M_(23)C_6相析出位置仅局限于相界、晶界处。该钢较高的N含量促进钢中Cr_2N相析出,并在相界、晶界和铁素体晶内均有发现。时效初期M_(23)C_6和Cr_2N均具有较高的析出速度,时效时间继续延长析出量增长放缓。时效处理时间和温度直接影响钢的冲击性能:时效初期第二相的快速析出导致钢的冲击功急剧下降;时效足够长时间,第二相析出量达到饱和,钢的冲击功趋于稳定值;并且600℃长时时效时,钢的冲击功值达到最小。     

Mo和V对淬火—回火15MnMoVN钢组织与性能的影响

研究15MnMoVN钢淬火后高温回火(500～700℃)铁素体微观结构和合金碳化物析出特征及Mo、V对其钢的组织与性能的影响后表明,铁素体基体在550～700℃回火时仍保持板条状形态而未发生再结晶;合金碳化物Mo_2C、V(C,N)的形成主要是以离位形核方式析出于基体中,在600℃回火时共格析出,其尺寸小于100(?),产生二次硬化,Mo_2C的析出对其硬化起主要作用;回火高于650℃硬度曲线陡降,Mo_2C,V(C、N)粒子均长大100(?)以上,同时因余留的渗碳体均球化长大及基体的回复,钢的韧性达到最佳值(大于120J/cm~2)。     

高温回火对1Cr12Ni3Mo2VN耐热钢力学性能和组织的影响

研究了1Cr12Ni3Mo2VN钢1010℃1 h油冷,2次580～620℃1 h回火空冷后的力学性能和组织。试验结果表明,在620℃回火拉伸试样中,回火马氏体板条界析出大量聚集的粗化的块状M_(23)C_6碳化物,试样塑性变形以孪晶方式进行,塑性较低;580℃回火拉伸试样塑性变形以滑移方式进行,塑性较好。该钢最佳回火工艺为两次580℃1 h空冷。     

GH105合金元素含量对析出相的影响

采用Thermo-Calc及JMatPro软件,对GH105合金在600~1 600℃的相图进行计算,并对C,Cr,Co,Mo,Zr,Ti,Al以及微量B对GH105合金主要析出相MC,M_(23)C_6,M3B2,μ,σ和γ′的影响进行探究。结果表明:C的增加提高了M_(23)C_6和MC相的析出量和M_(23)C_6相的析出温度,降低了σ相的析出量和析出温度,同时μ相的析出温度明显下降;Cr的增加显著提高了σ相的析出量和析出温度;Co的增加提高了μ相和σ相的析出量和析出温度,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;Mo的增加显著提高了μ相和σ相的析出量和析出温度;Zr的增加提高了σ相的析出量和析出温度,提高了MC相的析出量,降低了M_(23)C_6相的析出量和析出温度;B的增加显著提高了M3B2相的析出量;Al,Ti和m(Al)∶m(Ti)的增加,提高了γ′相的析出量,其中Al和m(Al)∶m(Ti)相的增加还提高了γ′相的析出温度。     

加入Co—N对17Cr钢机械性能、显微组织和耐蚀性的影响

加入Co～N对17Cr钢热处理后的机械性能、显微组织和喷水冲蚀都会产生影响,对该钢的硬度、晶粒尺寸、相的体积分数和冲蚀损坏进行了检测。在热处理温度范围内,加Co—N的17Cr钢的硬度和强度比不加的高,在950—1100℃淬火温度范围内,晶粒尺寸、硬度和残余奥氏体及8铁素体的体积分数随淬火温度的提高而增大,加Co—N的17Cr的晶粒比不加的细,残余奥氏体及8铁素体的体积分数比不加的小,基体中Co和N的含量用EDAX和俄歇检测分析。因此,Co—N加入17Cr钢后能产生固溶强化,并抑制基体中8铁素体的形成。在回火处理条件下,硬度分为3个区域（基体软化区在250～350℃;二次硬化和回火脆化区在400～500℃;基体软化和第二相析出区在550—700℃）。所有加Co—N和不加Co—N的17Cr钢,依据回火温度都有相似的硬度模式,但对于加Co—N的17Cr钢高压喷水试验,冲蚀深度小于不加Co—N的17Cr钢。     

基于JMatPro软件的X12CrMoWVNbN10-1-1钢析出相热力学模拟和分析

以火力发电用耐热钢X12CrMoWVNbN10-1-1钢(以下简称X12钢)为研究对象,利用JMatPro软件对其进行了平衡状态下的凝固、过冷奥氏体等温转变和连续冷却转变的模拟计算,并绘制了凝固相图、TTT曲线和CCT曲线.结合扫描电镜和透射电镜对热处理后基体中析出相进行观察和分析.研究结果表明:奥氏体化加热温度低于1192℃时,可避免X12钢室温下残留δ铁素体;奥氏体化冷却速度在550~700℃时大于10℃/min,可避免M₆C相形成;X12钢平衡相图中M₂₃C₆相在904℃析出、LAVES相在700℃析出、Z相在689℃析出;X12钢中的M₇C₃相和M₃C相是在550℃回火过程中析出的,随后转变为M₂₃C₆相.     

淬火冷却速度对耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN组织和性能的影响

研究了1040℃1h油冷、炉冷(5℃/min)、1℃/min、0.5℃/min冷却后耐热钢1Cr12Ni3Mo2VN的组织和该钢1040℃1h不同冷却速度淬火+565℃2h空冷后的力学性能。试验结果表明,该钢4种冷却速度淬火均可得到马氏体组织,但油冷+回火的A_(KV2)值为156.5 J,而5～0.5℃/min冷却+回火时为40.5～16.5 J。残余奥氏体发生热失稳分解是导致试验钢淬火缓冷后冲击韧性显著下降的主要原因;在淬火缓冷过程中720～820℃这一温度段,由于原奥氏体晶界上碳化物的大量析出,使残余奥氏体中合金元素和碳含量的显著减少,造成淬火组织中的残余奥氏体稳定性大幅度下降。