热处理对SLM18Ni300马氏体时效钢组织及腐蚀性能的影响

目的探究热处理对激光选区熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)成形18Ni300马氏体时效钢组织和耐腐蚀性能的影响。方法利用激光选区熔化技术成形18Ni300马氏体时效钢试样,分别对成形试样进行时效处理和固溶+时效处理。通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和电化学工作站,分别测试分析了不同热处理SLM 18Ni300马氏体时效钢的微观组织、显微硬度和耐蚀性。结果热处理后,试样微观组织发生显著变化,时效试样组织细化,得到板条马氏体组织;固溶+时效试样激光熔池消失,组织为均匀致密的板条马氏体,且均有细小析出物弥散分布于晶界和板条间。时效处理和固溶+时效处理显著提高了SLM18Ni300马氏体时效钢硬度,SLM试样硬度为376.6HV1,时效试样和固溶+时效试样硬度分别为651.5HV1和641.8HV1。0.5 mol/L H2SO4溶液中,SLM试样的Jcorr最小,为1.375×10?3 A/cm2,耐腐蚀性最好,各试样耐蚀性优劣有SLM试样固溶+时效试样时效试样。3.5%NaCl溶液中,SLM试样的极化曲线有明显的钝化平台,且Jcorr最小,为3.630×10?6A/cm2,耐腐蚀性最好,各试样耐蚀性优劣有SLM试样时效试样固溶+时效试样。结论时效处理和固溶+时效处理后,SLM 18Ni300马氏体时效钢得到板条马氏体组织,硬度显著提高,但在H2SO4溶液和Na Cl溶液中的耐腐蚀性能有所下降。     

时效时间对SLM 18Ni300马氏体时效钢组织性能的影响

对激光选区熔化(Selective laser melting,SLM)成形马氏体时效钢进行固溶及500 ℃时效不同时间的热处理,分析时效时间对其组织性能的影响。结果表明:SLM 18Ni300钢经固溶+时效处理后,其组织为马氏体、逆转变奥氏体和Ni₃(Mo, Ti)析出相,随时效时间增加,析出相数量逐渐增加并聚集长大,同时逆转变奥氏体含量增大。随时效时间的增加,其硬度和强度逐渐增加达到峰值后下降,而伸长率不断增加。SLM 18Ni300钢的最佳时效工艺为500 ℃×4 h。     

18Ni马氏体时效钢原始奥氏体晶界显示方法

利用光学显微镜(蔡司)，在室温下，通过配制不同成分、浓度浸蚀剂和化学浸蚀方法，对经不同温度处理后的18Ni马氏体时效钢的原始奥氏体晶界显示方法进行了系统研究。结果表明：采用腐蚀性强、浓度高的浸蚀剂只能获得18Ni马氏体时效钢的金相显微组织，而采用体积比为4%的硝酸酒精溶液，对800~925 ℃固溶空冷后的18Ni马氏体时效钢试样进行化学浸蚀，能清晰地显示出18Ni马氏体时效钢试样原始奥氏体晶界，并可以进行准确的晶粒度级别数评定。     

18Ni马氏体时效钢原始奥氏体晶界显示方法

利用光学显微镜(蔡司)，在室温下，通过配制不同成分、浓度浸蚀剂和化学浸蚀方法，对经不同温度处理后的18Ni马氏体时效钢的原始奥氏体晶界显示方法进行了系统研究。结果表明：采用腐蚀性强、浓度高的浸蚀剂只能获得18Ni马氏体时效钢的金相显微组织，而采用体积比为4%的硝酸酒精溶液，对800~925 ℃固溶空冷后的18Ni马氏体时效钢试样进行化学浸蚀，能清晰地显示出18Ni马氏体时效钢试样原始奥氏体晶界，并可以进行准确的晶粒度级别数评定。     

固溶时效对等离子堆焊WCp/18Ni300钢复合涂层组织与性能的影响

采用等离子堆焊技术在Cr5钢表面制备WC增强18Ni300钢复合涂层. 研究添加质量分数为25%和35%的球形WC对堆焊层组织与性能的影响,分析固溶(900 ℃ × 1 h)和时效(490 ℃ × 5 h)处理前后堆焊层的显微组织/相变过程/显微硬度和摩擦磨损性能. 结果表明,在马氏体时效钢粉末中添加WC颗粒影响堆焊层组织和马氏体相变. WC/MS300复合堆焊涂层的显微组织主要以奥氏体为主. 经固溶时效热处理后,基体试样硬度和摩擦磨损性能下降,而WC/MS300试样中γ-F转变为α-Fe,硬度和耐磨性显著改善,添加35%WC试样耐磨性能最佳. 由WC的微观结构演变表明,固溶时效后WC颗粒周围形成厚的扩散层,显著改善了界面结合.     

马氏体时效钢等温时效析出行为

以马氏体时效钢为研究对象,将试验钢经900 ℃固溶后,再进行500 ℃等温时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜及维氏硬度计表征了时效过程中其显微组织与析出相及硬度变化规律,在此基础上,分析了时效工艺对马氏体时效钢显微硬度变化的影响。结果表明,在时效初期,试验钢硬度增幅明显,并于12 h时达到峰值,为585 HV30。随着时效时间进一步延长,试验钢进入过时效状态,硬度开始缓慢下降。试验钢基体由板条马氏体与残留奥氏体组成,且基体分布着细小弥散的第二相颗粒。时效0.5 h时,析出相尺寸为5~10 nm,当时效达到12 h时,析出相缓慢长大至20~25 nm。     

深冷处理对18Cr2Ni2MoNbA钢耐磨性的影响

使用正交试验对18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳钢深冷处理工艺参数进行筛选优化,分析深冷处理时间、低温回火温度和时间对试样耐磨性的影响,并对试样磨痕形貌、显微组织、残留奥氏体以及显微硬度进行分析。研究表明,18Cr2Ni2MoNbA钢渗碳淬火后的-196 ℃深冷工艺参数对磨损量影响的显著性排序为:深冷处理时间＞低温回火时间＞低温回火温度。深冷处理能够有效增加试样的耐磨性,在深冷温度-196 ℃,深冷处理时间1 h,低温回火温度120 ℃,低温回火时间2 h的工艺下试样磨损量最小,与未深冷时相比减少46.67%,磨损机制变为磨粒磨损与氧化磨损。经过深冷处理后渗碳层的碳化物沿晶界析出,同时有小颗粒碳化物在基体上弥散析出。深冷处理能够降低钢的残留奥氏体含量,增加马氏体含量,使表层渗碳层的显微硬度增加,从而改善18Cr2Ni2MoNbA钢的耐磨性。     

沉淀硬化不锈钢PH15-7Mo的时效行为

用光学金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等研究不同时效温度下PH15-7Mo钢的组织,用洛氏硬度计测试钢的力学性能.结果表明,PH15-7Mo钢时效后组织由马氏体和铁素体组成,时效时析出弥散分布的碳化物和沉淀相,使钢的硬度增加;当时效温度为510 ℃时,钢的硬度达到峰值;时效温度超过590 ℃,由于碳化物的分解长大和逆奥氏体的出现使钢的硬度下降明显.     

时效工艺对17-4PH不锈钢性能及组织的影响

对17-4PH钢(一种沉淀硬化不锈钢),进行了1 040℃油冷的固溶处理,随后于590℃进行一次和二次时效,以及590℃时效后再在590～640℃二次时效。检测了钢的力学性能和显微组织。结果表明:一次和二次时效的钢的组织均为板条状马氏体,但二次时效的钢晶粒较细小,晶界析出相明显减少,二者的强度没有明显变化;590℃时效后再在590～640℃时效,随着温度的升高,钢的强度、硬度下降,冲击韧度升高。     

无钴马氏体时效钢电子束焊接接头组织与性能分析

对18Ni无Co马氏体时效钢进行了真空电子束焊接,用金相显微镜观察了焊接接头的组织形貌,并测定了焊缝区、热影响区、基体的显微硬度.结果表明,18Ni无Co马氏体时效钢组织为板条马氏体组织,材料焊接性能良好,焊缝区凝固组织为胞状树枝晶,熔合线附近热影响区晶粒发生了再结晶,晶粒长大明显.硬度分布有明显的规律性,焊缝区硬度最低,细晶区硬度最高,熔合线附近的热影响区,离熔合线越远,硬度值越高.在距熔合线2.5 mm处有一个马氏体与奥氏体两相混合的狭窄区域,硬度较其两侧有明显降低.     

固溶温度对超纯净18Ni(350)马氏体时效钢断裂韧性及微观组织的影响

研究了在1083—1483K温度范围内，固溶温度对超纯净18Ni(350)马氏体时效钢断裂韧性(KIC)的影响．通过透射电镜(TEM)研究了马氏体时效钢微观组织的变化，结合相变曲线和断口扫描电镜(SEM)观察，探讨了固溶温度对断裂韧性的影响机理．结果表明：超纯净马氏体时效钢的断裂韧性(KIC)随着固溶温度的升高或再结晶晶粒尺寸的长大而增加，不存在常见的Ti(C，N)在晶界偏聚而引起的“热脆”现象．固溶态马氏体时效钢由单一的马氏体板条组成，其形貌、间距以及位错密度不受固溶温度的影响．在时效过程中，随着固溶温度的升高或再结晶晶粒的粗化，Ni3(Mo，Ti)等时效析出相在晶界或板条界的偏聚程度逐渐加重并导致基体软化，合金元素Ni，Mo的富集诱发了逆转变奥氏体形成．这使裂纹尖端易于钝化而表现出韧窝状穿晶断裂和保持较高的断裂韧性．     

淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织及力学性能的影响

研究了淬火温度对高Ti低合金耐磨钢组织转变、析出相和力学性能的影响,并分析了组织演变和力学性能变化的原因。结果表明:试验钢经不同温度淬火和200 ℃回火后的组织均为高位错密度板条马氏体;析出相尺寸主要为微米-亚微米-纳米三种尺度,微米级析出相呈杆棒状,亚微米以及纳米析出相呈球状,马氏体板条上分布着细小的(Ti, Mo)C析出相。随着淬火温度的升高,试验钢的屈服强度、抗拉强度和维氏硬度均先升高后降低,均在920 ℃时有最大值,分别为1248 MPa、1535 MPa和434 HV,此时伸长率为10.0%。随淬火温度升高,纳米级析出相逐渐回溶,数量减少且尺寸逐渐长大,沿轧制方向被压扁拉长的原奥氏体晶粒尺寸以及马氏体板条块尺寸略有增大,但马氏体板条宽度却无明显长大。大量的弥散分布的5～10 nm的(Ti, Mo)C粒子是促进耐磨钢硬度升高的主要因素。细小的(Ti, Mo)C析出相逐渐长大以及原奥氏体晶粒的增大都不利于耐磨钢硬度的提高。     

星箭分离用00Ni18Co7Mo5Ti钢包带的热处理工艺

以00Ni18Co7Mo5Ti马氏体时效硬化不锈钢为研究对象,通过万能试验机、洛氏硬度计研究了不同时效温度下,钢的强度及伸长率的变化规律。从机理上分析了钢的强度随时效温度升高而不断增加,并在500℃左右达到峰值的原因为Ni₃Ti、Ni₃Mo等弥散相的析出;随着时效温度继续提高,钢的强度逐渐降低、而伸长率逐渐提高的原因为逆转奥氏体含量的增多。同时,通过试验及机理分析,在保证钢的强度不会大幅降低的前提下,适当提高时效温度或延长时效时间,均可以通过增加逆转奥氏体的含量而提高钢的伸长率。此时,钢的显微组织主要为马氏体,同时存在少量的逆转奥氏体,主要强化相为Ni₃Ti、Ni₃Mo等弥散相。     

Influence of Solution Treatment on Impact Toughness and Microstructure of Cobalt-free Maraging Steel

The influence of different solution temperature on microstructure and impact toughness of cobalt-free maraging steel 00Ni14Cr3Mo3Ti was investigated by SEM and X-Ray diffractometer.The experimental results showed that with the solution temperature variation, the martensite morphology has not changed, is still lath martensite.Undissolved Laves phase hindered the dislocation movement after 750 ℃ solution heat treatment, which result in a very low impact absorbed energy, the impact fracture has no obvious plastic deformation, with bad toughness.With the solution temperature increased, the undissolved phase gradually dissolved, the impact absorbed energy increased gradually.All the Laves phase dissolved when reach to 900 ℃, the impact absorbed energy reaches the maximum, is 61 J.Fracture morphology change from brittle fracture into toughness transgranular fracture with deep dimple. When solution temperature is above 900 ℃, with the solution temperature further increase, austenite grain size increases significantly.Average grain diameter of austenite is about 70 μm after 1050 ℃ solution treatment, the density of precipitates on the grain boundary of maraging steel is increase substantially, deformation compatibility deteriorate, which result in the impact absorbed energy decreased significantly.Fracture type becomes transgranular and quasi-cleavage mixed fracture with the characteristics of the river patterns from ductile transgranular fracture.     

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。