超高强度马氏体时效不锈钢中逆转变奥氏体的析出与长大行为

研究了一种Cr-Ni-Co-Mo系超高强度马氏体时效不锈钢中逆转变奥氏体的析出与长大行为。结果表明,经540℃×4 h时效后钢的强度达到峰值1940 MPa,并有薄膜状逆转变奥氏体沿马氏体板条界上非连续析出,使钢具有良好的综合力学性能。时效初期逆转变奥氏体在马氏体板条、板条界或原奥氏体晶界处形核,随着保温时间的延长,薄膜状的逆转变奥氏体通过与扩散有关的形核长大方式生长,最终形成块状,并与板条马氏体间保持着K-S或N-W关系。     

高强度不锈钢中逆转变奥氏体的形成动力学与析出行为

研究了一种超高强度马氏体时效不锈钢在时效过程中逆转变奥氏体的体积分数的变化及其析出规律,并得到相同转变量下的动力学曲线(TTA)。结果表明,实验钢生成逆转变奥氏体的最低温度为450℃,而当时效温度等于(或大于)650℃时所生成的逆转变奥氏体将在冷却过程中发生二次马氏体相变,在540℃时效生成逆转变奥氏体最短时间为11.5 min,经过540℃×4 h处理后实验钢中生成11.0%的逆转变奥氏体,此时强度可达到1940 MPa,断裂韧度大于100 MPa.m1/2,薄膜状逆转变奥氏体沿马氏体板条界上非连续析出或沿着原奥氏体晶界析出,对改善钢的韧塑性起到了重要的作用。     

提高Cr-Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢超低温韧性的固溶处理工艺

研究了12Cr-10Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢在1000 ℃固溶处理+750 ℃重复低温固溶处理+不同温度时效处理后的显微组织、室温强度和低温冲击性能,并用XRD分析了不同固溶和时效工艺下的残留奥氏体/逆转变奥氏体含量,对比分析了不同固溶处理工艺下时效响应强度逆转变奥氏体的析出和时效强化规律。结果表明,Cr-Ni-Mo-Ti马氏体时效不锈钢经1000 ℃固溶处理后再进行750 ℃低温固溶处理时以α′→γ剪切逆相变形成奥氏体,不仅遗传奥氏体的晶粒形态和尺寸,且形成的奥氏体内高密度缺陷增大马氏体相变抗力,同时显著降低逆转变奥氏体的形成温度,使750 ℃固溶处理两次时残留16.4%奥氏体,再经460 ℃峰时效形成了30%以上的残留奥氏体+逆转变奥氏体,液氮温度冲击吸收能量极高,达80 J以上,并且奥氏体的高缺陷密度遗传到马氏体内增强时效强化效应,因此显著改善低温冲击性能的同时并未明显降低抗拉和屈服强度。     

提高Cr-Ni-Co-Mo马氏体时效不锈钢超低温韧性的热处理工艺

研究了改善Cr-Ni-Co-Mo马氏体时效不锈钢超低温韧性的热处理工艺,即1000 ℃固溶处理后分别进行600 ℃预保温+750 ℃低温固溶处理和一次或两次直接750 ℃低温固溶处理,分析了马氏体、残留奥氏体和逆转变奥氏体含量的变化以及室温和-196 ℃抗拉强度、-196 ℃缺口抗拉强度和冲击性能。结果表明:与常规热处理工艺相比,增加750 ℃低温固溶处理后试验钢中含有较多的残留奥氏体,再经500 ℃时效后可形成更多的逆转变奥氏体,更多的残留奥氏体/逆转变奥氏体含量起到韧化作用,可显著改善试验钢的超低温韧性。进一步对比分析表明,直接进行750 ℃固溶处理工艺过程相对简单,室温和-196 ℃抗拉强度最高,-196 ℃缺口抗拉强度也最高,且缺口敏感性较低,因此更具有优势。     

Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb钢中逆转变奥氏体的影响

采用透射电镜、X-射线衍射等技术研究了Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢中逆转变奥氏体的影响。结果表明,随着Ni含量的提高,时效过程中发生逆转变奥氏体的温度降低,且在相同的时效温度下得到的逆转变奥氏体含量增多。在淬火缓冷的情况下,随Ni含量的降低,时效后钢中的残余奥氏体含量增加。     

预处理温度对Cr-Ni-Co-Mo马氏体时效不锈钢强度的影响

研究了预处理温度对Cr-Ni-Co-Mo马氏体时效不锈钢强度的影响,其内容包括预处理温度对原始锻态粗晶遗传及自发再结晶的影响,以及对最终热处理后残留+逆转变奥氏体量和力学性能的影响。结果表明:900 ℃以下预处理遗传锻态粗晶,即通过α′→γ切变机制形成高缺陷密度的奥氏体。预处理温度升高,最终750 ℃固溶、－73 ℃冷处理后的残留奥氏体量,以及500 ℃时效的残留+逆转变奥氏体量减少,因此最终的抗拉和屈服强度升高。预处理温度提高到800 ℃以上,则不再影响最终热处理后的残留+逆转变奥氏体量,因此抗拉和屈服强度趋于稳定。900 ℃以上预处理遗传的锻态粗晶自发再结晶使晶粒细化,降低形成的奥氏体内的缺陷密度,降低750 ℃固溶处理后奥氏体内累积的缺陷密度,最终的时效强化效应下降,导致晶粒细化并不能提高最终的强度。     

含Cu马氏体时效不锈钢的组织与强韧性

通过XRD、SEM、EBSD、TEM和APT等手段系统研究了一种含Cu的Fe-Cr-Co-Ni-Mo系马氏体时效不锈钢在时效过程中析出相和逆转变奥氏体的演变规律及其对力学性能的影响。结果表明,时效过程中在基体中依次析出富Cu相和富Mo相,部分富Mo相依附于富Cu相形核长大。此外,随着时效时间的延长,逆转变奥氏体的含量增加,且逆转变奥氏体中的Cu和Ni含量逐渐升高,奥氏体机械稳定性增强,韧化作用提高。试样时效90 h后,材料的屈服强度和抗拉强度分别达到1270和1495 MPa,冲击功为81 J,断裂韧性为102 MPa·m^1/2,与商用马氏体时效不锈钢相比,表现出更为优异的强韧性匹配。     

回火保温时间对9Ni钢逆转变奥氏体和低温韧性的影响

在线热处理工艺中回火时间对9Ni钢逆转变奥氏体的体积分数和低温韧性有重要影响。用OM,SEM,XRD,EBSD,CVN等方法对不同回火保温时间样品中的逆转变奥氏体含量、分布及其低温韧性进行了研究。结果表明,逆转变奥氏体的体积分数随保温时间的延长先升高后降低,30 min时最高约为4.8%;低温冲击吸收能量(-192℃)在保温60 min时最高为132 J;低温韧性与逆转变奥氏体的体积分数及分布有关。     

0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢奥氏体化动力学研究

采用膨胀试验研究了 0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢以0.05～10℃/s的速率连续加热时的相变动力学.结果表明:随着加热速率的增大,奥氏体化温度显著升高.利用杠杆定律计算获得了0Cr16Ni5Mo1钢中奥氏体生成量与加热温度之间的关系,采用Johnson-Mehl-Avrami(J-M-A)方程描述了钢的奥氏体化过...     

两相区淬火对9Ni钢中逆转变奥氏体的影响

淬火+两相区淬火+回火(QIT)能显著的提高9Ni钢的低温韧性。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)和电子探针(EPMA)对QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量、形貌、分布以及两相区淬火对逆转变奥氏体的影响进行了研究。结果表明,QIT处理的9Ni钢中逆转变奥氏体的含量约为10%,以块状和薄膜状形态分布在基体中;两相区淬火的9Ni钢中的大角度晶界增多,有利于逆转变奥氏体的形核;基体上某些区域的C、Mn和Ni元素含量较高,利于逆转变奥氏体长大和稳定化。     

无磁钻铤用0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢800 ℃等温时效析出机制

通过Thermo-Calc热力学软件计算、光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢在800 ℃等温时效过程中碳化物、氮化物的析出机制进行了研究。结果表明：第二相碳化物、氮化物析出的成分、种类、分布随局部C元素贫化而发生变化。在800 ℃等温时效过程中,当时效时间为10~60 min时,晶界上较高浓度的C元素偏析、较大的晶格错配能和畸变能为M23C6首先在晶界位置形核并形成连续析出颗粒提供充足的热力学和动力学条件;随着时效时间进一步延长,由于碳化物M23C6的较多析出导致该析出区域C元素逐渐贫化,?M23C6析出的热力学和动力学条件逐渐受到抑制,氮化物Cr2N开始在晶界析出的M23C6碳化物附近形核。随后,片层状Cr2N逐渐在相邻晶粒内长大,其生长方向与奥氏体晶格取向具有固定的位向关系。     

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。     

热变形对含铌奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb再结晶行为的影响

采用热模拟压缩及中试热轧的试验方法,研究了热变形对含铌奥氏体不锈钢07Cr18Ni11Nb再结晶行为的影响。结果表明:热压缩变形时,试验钢再结晶程度随变形温度、变形量的升高以及变形后保温时间的延长逐渐增大;变形温度越高、变形量越大,发生再结晶所需的保温时间越短;保温时间越长,再结晶晶粒长大越明显;轧制变形时,热轧板1/4厚度处更容易发生再结晶,随着轧制温度和变形量的升高,1050 ℃轧制变形25%时可在全厚度获得完全再结晶组织。     

高强度含N节Ni奥氏体不锈钢08Cr19Mn6Ni3Cu2N (QN1803)的显微组织及性能

借助Thermo-Calc热力学相图计算软件,设计了可用于替代06Cr19Ni10 (S30408)的高强度含N节Ni奥氏体不锈钢08Cr19Mn6Ni3Cu2N (QN1803),通过OM、SEM和电化学工作站等方法研究了其组织及性能。结果表明,当固溶温度从1040℃升至1120℃时,QN1803钢的晶粒尺寸均小于S30408,两者平均晶粒尺寸之差由1.8μm提高至16.27μm。N原子起到细晶和固溶强化的作用,使QN1803钢的屈服强度提高至400 MPa以上,达到S30408钢的1.3倍;N原子降低了奥氏体不锈钢的低温韧性,使QN1803钢在-60℃以下的冲击功显著低于S30408钢。经600～900℃敏化处理后,QN1803钢沿晶界析出富Cr的碳化物,析出的鼻尖温度为800℃;由于N原子抑制碳化物的形核和长大,QN1803钢发生晶间腐蚀需要更长的敏化时间,在700℃敏化处理时,QN1803钢发生晶间腐蚀所需要的时效时间是S30408钢的2倍。与S30408钢相比,QN1803钢钝化膜的N和Cr元素含量更高;QN1803钢属于稳态奥氏体不锈钢,具有与S30408钢相近的点蚀速率(4.72 g/(m~2·h))和更高的点蚀电位(327 mV);经60%冷轧压下变形后,QN1803钢的耐点蚀能力是S30408钢的1.15倍,制品应力开裂风险更低。由于添加了1.65%的Cu元素,使QN1803钢在5%H_2SO_4腐蚀溶液中,表面可生成一层保护基体的富铜膜,从而使其在稀H_2SO_4溶液中的耐腐蚀能力达到S30408钢的6.6倍。     

热处理工艺对0Cr16Ni6不锈钢硬度的影响

硬度表征着材料抵抗外界变形的能力,是生产中检验材料性能的重要参数之一。采用不同热处理工艺对Ф60mm 0Cr16Ni6不锈钢棒料进行工艺试验,分析0Cr16Ni6钢的显微组织,研究不同热处理工艺对0Cr16Ni6钢硬度的影响规律,最终使0Cr16Ni6不锈钢硬度值达到了41～43HRC,满足了生产使用要求。     

Cr13Ni4Mo钢逆转变奥氏体的形成及其对性能的影响

采用XRD、扫描电镜、EBSD、拉伸性能测试等手段研究了Cr13Ni4Mo钢逆转变奥氏体的形成规律、形成机制与力学性能。结果表明,Cr13Ni4Mo钢经550～730℃一次回火后并没有逆转变奥氏体产生;经630℃一次回火+530～630℃二次回火时,随二次回火温度的升高,逆转变奥氏体含量呈先增加后减少的趋势,其抗拉强度、伸长率和强塑积也相应地先增加后减少。当二次回火温度为590℃时,逆转变奥氏体的含量达到峰值,综合力学性能最佳。二次回火温度为550℃时,逆转变奥氏体主要以切变机制在马氏体板条内部形成,随着二次回火温度升高,逆转变奥氏体逐渐以扩散机制形成为主。     

焊接参数对超高强度马氏体时效不锈钢焊接接头组织性能的影响

选用不同的焊接参数对某新型无钴马氏体时效不锈钢进行直流TIG焊,对焊接接头宏观和微观组织进行了观察对比分析,并从焊缝中心到热影响区边缘进行了显微硬度测试.结果表明,该型马氏体时效钢焊接接头主要为连续板条马氏体组织,材料焊接性能良好.焊缝中心有大量的8铁素体产生.随着焊接速度的增加,线能量的降低,铁素体减少,板条马氏体组织有减小的趋势;接头的显微硬度随距离焊缝中心距离的增加而增大,到达峰值后下降到一稳定值区域.焊缝中心处显微硬度随线能量增加而降低.     

应变速率对奥氏体不锈钢应变诱发α′-马氏体转变和力学行为的影响

以5×10^-4s^-1（慢速拉伸）和2×10^-2s^-1（快速拉伸）2种应变速率对EN1.4318（AISI301L）和EN1.4301 （AISI304）冷轧和退火态奥氏体不锈钢板试样（厚度为2mm）进行了拉伸实验,用TEM,SEM以及XRD分析应变诱发α′-马氏体转变机制和转变量.结果表明,相同应变速率拉伸时,EN1.4318钢的α′-马氏体转变量远远高于EN1.4301钢;快速拉伸可明显抑制冷轧EN1.4318钢中α′-马氏体的转变速率,降低硬化率.在均匀变形阶段,2种钢中α′-马氏体的转变速率和转变量比慢速拉伸时有不同程度地下降,而且冷轧比退火态更显著.奥氏体稳定性较高的EN1.4301钢,常温拉伸α′-马氏体转变饱和值低于0.3（体积分数）,增强效果小,快速拉伸导致较快发生塑性失稳和均匀延伸率大幅降低;而对于层错能低、α′-马氏体饱和值很高的EN1.4318钢,快速拉伸则使抗拉强度大幅降低,而且下降的幅度随α′-马氏体饱和值增加而增大;EN1.4318钢的应变速率敏感性远大于EN1.4301钢.     

逆转变奥氏体对9Ni钢低温冲击韧度的影响

对经淬火+回火(QT)与淬火+两相区淬火+回火(QLT)工艺处理后的9Ni钢中的逆转变奥氏体含量和其对原位拉伸时裂纹形成和扩展时所起到的作用进行了观察和分析。结果表明:经QT工艺处理的钢中的逆转变奥氏体含量为2%,在裂纹扩展过程中,裂纹尖端成锐角,加剧了应力集中;经QLT处理后,钢中的逆转变奥氏体含量提高为6%,在裂纹扩展的过程中,裂纹尖端成钝角,弱化了应力集中。逆转变奥氏体并不能直接阻碍裂纹的扩展,通过提高基体的韧性,间接地阻碍裂纹的扩展,从而优化实验钢的低温韧性。     

中断淬火的温度对淬火-配分低铬铁素体不锈钢组织和性能的影响

将低铬铁素体不锈钢于930℃保温3 min奥氏体化,然后在不同温度的盐浴中淬火至20、150、200、225、250、275和300℃,再于500℃保温1 min配分处理,水冷至室温,以研究中断淬火的温度对钢的组织和力学性能的影响.结果表明:经淬火-配分处理后,钢的组织由铁素体、马氏体和少量残留奥氏体组成,马氏体处于铁...