两相区热处理过程中回转奥氏体的形成规律及其对9Ni钢低温韧性的影响

通过XRD测定了9Ni钢中的回转奥氏体含量,并采用EBSD技术观察其在基体上的分布,研究了两相区热处理后回转奥氏体含量、分布及其稳定性的变化以及些这因素对9Ni钢低温韧性的影响.结果表明:经过两相区处理后,9Ni钢的低温韧性有不同程度的改善,其中两相区处理温度为650℃时,-196℃的冲击功最高,达到177 J,此时测得的回转奥氏体含量也最多,达到10.15%,表明回转奥氏体含量对9Ni钢的低温韧性有重要的影响.EBSD结果则表明:经两相区处理,回转奥氏体不仅在晶界和板条束界形成,也在晶内的板条界上形成,因此即便在其含量低于淬火+回火处理的条件下,9Ni钢的低温韧性也有明显提高,证明回转奥氏体的分布也是影响9Ni钢低温韧性的一个主要因素.对稳定性的分析显示,在本文的工艺条件下,回转奥氏体的稳定性均未达到最佳.     

Cu及热处理工艺对9Ni钢组织及性能的影响

通过实验研究了Cu元素及热处理工艺对9Ni低温钢组织与力学性能的影响。结果表明,添加Cu元素后,材料的低温冲击韧性明显得到提升,而抗拉强度和屈服极限变化不大。调质热处理后,材料的力学性能及低温冲击性能均明显得到改善。通过光学显微镜观察发现,热轧态的9Ni钢微观组织主要为淬火马氏体,经热处理后则主要为回火马氏体;进一步通过扫描电镜观察可以发现,调质热处理后,材料的基体组织为回火马氏体,在基体上分布着白亮色的粒状和板条状的淬火马氏体和回转奥氏体混合物。通过X射线衍射检测发现,添加Cu元素后回转奥氏体的数量增加。Cu对9Ni钢低温韧性的改善主要有以下两方面原因:一是钢中Cu、Ni等元素的富集大大提高了回转奥氏体的稳定性并增加了其含量,二是Cu元素的添加使回转奥氏体在晶内、晶界的分布更加均匀、弥散,从而提高了9Ni钢的低温韧性。     

两相区热处理对含铜9Ni钢组织和性能的影响

通过SEM、TEM和XRD等手段,研究了含铜9Ni钢两相区热处理(QLT)中加热温度(TL)、及回火温度(TT)对组织的演化、回转奥氏体含量以及力学性能的影响.结果表明:回转奥氏体主要在马氏体板条间析出,随着7L的升高,奥氏体形态从点状、块状转变为棒状.当TL为600℃时,获得5.6％但稳定的回转奥氏体;而当TL为较高的670℃时,回转奥氏体含量为12.3％但欠稳定.同时,高温回火下能获得数量较多且稳定的回转奥氏体,有利于得到较好的深冷冲击韧性;纳米级含Cu沉淀相主要在位错、晶界和基体中析出,随着TL的升高,沉淀相逐渐粗化,沉淀强化效果减弱.含铜9Ni钢经过两相区淬火回火处理,其在-196℃下的最佳Charpy冲击功为143 J,抗拉强度达到802 MPa.较小的性能差异体现了9Ni-Cu材料具有较宽的两相区热处理工艺窗口.     

QLT与QT热处理工艺对9Ni低温钢性能的影响

使用Thermo-Calc软件中的TCF8数据库计算出9Ni低温钢奥氏体组元含量和C、Ni元素在奥氏体中的质量分数,采用金相、TEM、XRD观察并测量两种工艺下的回转奥氏体大小、形态、分布及含量。最后通过拉伸试验及冲击试验对力学性能进行了对比。结果表明:相对于QT工艺,QLT工艺处理后的回转奥氏体含量更高,分布更为细小弥散,呈层片状,从而显著提高9Ni低温钢的韧性。     

Ni9钢中的回转奥氏体与低温韧性

本文研究了经普通热处理与α γ相区热处理后,Ni9钢组织与-196℃冲击韧性的关系。回转奥氏体的存在提高了低温韧性。经α γ相区热处理后,回转奥氏体明显增多,且可在马氏体板条间均匀析出。其分布的均匀程度、弥散程度都比普通热处理者为优。回转奥氏体的形态大致有两类:在马氏体板条间析出的为薄片状;在其它界面上析出的为不规则块状。断口观察表明奥氏体确能提高冲击韧性。     

ON THE RELATIONSHIP BETWEEN RETURN AUSTENITE AND TOUGHNESS FOR Ni9 STEEL AT CRYOGENIC TEMPERATURES

本文研究了经普通热处理与α+γ相区热处理后,Ni9钢组织与-196℃冲击韧性的关系。回转奥氏体的存在提高了低温韧性。经α+γ相区热处理后,回转奥氏体明显增多,且可在马氏体板条间均匀析出。其分布的均匀程度、弥散程度都比普通热处理者为优。回转奥氏体的形态大致有两类:在马氏体板条间析出的为薄片状;在其它界面上析出的为不规则块状。断口观察表明奥氏体确能提高冲击韧性。     

9Ni钢的热处理及低温韧度

介绍了不同的热处理规范对9Ni钢的低温韧度的影响,对9Ni钢低温韧度的机理进行了总结与探讨。9Ni钢具有良好低温韧度的机理,一种解释是回转奥氏体阻止裂纹的扩展即裂纹尖端钝化效应。另一种解释是回转奥氏体发生形变诱发马氏体转变,阻止了裂纹的萌生和扩展,还有一种解释是回转奥氏体吸收使铁素体变脆的C、N等元素,使基体得到净化,从而提高低温韧度,即回转奥氏体的净化作用。     

9Ni钢中逆转奥氏体及其稳定性的研究

研究了调质处理工艺(CHT)下回火温度和亚温淬火热处理工艺(IHT)下亚温淬火温度对9Ni钢的显微组织、逆转奥氏体含量、逆转奥氏体中的碳含量及-192℃下冲击韧度的影响,并利用扫描电镜对9Ni钢在这两种工艺下的组织形态、分布进行了观察分析.结果表明:经低温保温后,逆转奥氏体的含量有所降低,逆转奥氏体中的碳含量却会升高,说明低温保温后不太稳定的逆转奥氏体发生了马氏体转变,留下的是C含量较高的稳定的逆转奥氏体.     

TRIP1000钢的连续退火工艺及组织性能

对低碳硅锰钢进行了一系列的两相区退火和贝氏体区等温处理,通过拉伸试验测试热处理后的力学性能,采用X-Ray衍射分析方法检测了热处理后残余奥氏体含量的变化,并利用扫描电镜对热处理后的显微组织进行观察.结果表明,两相区退火温度为820℃,贝氏体区等温温度为420℃,等温240 s时,TRIP1000钢呈铁素体、贝氏体和残余奥氏体三相组织,晶粒大小为2～4μm,残余奥氏体及其碳含量较高,TRIP1000钢具有优异的力学性能,强塑积达到23088 MPa·%.     

回转奥氏体对9Ni钢低温断裂机制的影响

采用示波冲击法测定了9Ni钢冲击过程中裂纹萌生、扩展等阶段所消耗的能量,并通过测定钢中回转奥氏体含量,研究了冲击断裂过程中回转奥氏体的作用机制。结果表明:随着回转奥氏体含量的增加,裂纹形核功不断上升,但趋势减缓,而裂纹扩展功则先快速上升后又大幅下降,峰值与回转奥氏体稳定性的峰值重合,表明稳定性差的回转奥氏体会导致扩展功大幅下降。由于裂纹形核功随回转奥氏体稳定性的变化相对平缓,扩展功的变化则更为剧烈,因此提高回转奥氏体稳定性进而增加扩展功是改善9Ni钢低温韧性的有效手段。     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

钢材打捆机控制系统智能化技术的研究

钢材打捆机是一种用于轧钢精整工艺的新型自动化设备，其控制系统基于SiemensS7 PLC和TP7触摸屏。系统的智能化技术主要包括：液压高低压自动控制、在线监视、离线故障检测、多台设备协同工作、可视化人机交互技术。本文描述了这些技术的原理与实现方法。     

Prospects of the Use of Synergetic Approach to Solution of Problems of the Science of Nanomaterials

A synergetic approach to solution of problems of self-controlled synthesis of nanostructures and creation of self-organizing nanotechnologies is considered in connection with the superproblem of creation of materials with functional properties resembling those of biosystems. __________ Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 7, pp. 55 – 61, July, 2005.