马氏体不锈钢Z2CN131动态再结晶行为研究

使用Gleeble-1500热模拟力学实验机研究了不同变形温度、应变速率对Z2CN131马氏体不锈钢流变应力的影响。结果表明:Z2CN131马氏体不锈钢在低的应变速率(0.01 s-1)、高的变形温度(1050、1150℃)时发生动态再结晶;在lnθ-ε曲线图出现的拐点,-坠lnθ/坠ε-ε曲线图上出现的极小值点,所对应的应变为动态再结晶的临界条件,由此可确定动态再结晶临界应变。基于Avrami方程建立了Z2CN131马氏体不锈钢的再结晶模型。     

304奥氏体不锈钢的同温拉伸行为和形变组织研究

利用金相显微镜、SEM、拉伸试验机研究铸态304奥氏体不锈钢在高温下的力学性能和变形组织特征.结果表明,随着温度的升高,304不锈钢的强度在300～950℃迅速下降,950～1250℃下降变缓;延伸率在950℃时达到最大,为86.28％;断面收缩率在950℃时最大,为94.45％.同时对304不锈钢高温拉伸试样断口进行了宏观和微观形貌观察,并探讨了断口形貌的成因及影响材料塑、韧性的因素.     

Z2CN18-10不锈钢锻件的再结晶与晶粒细化

分析Z2 CN18-10不锈钢大锻件锻造后的原始组织和不同条件下经过高温再结晶的组织。结果表明,对于处在不同锻造变形量条件下的原始组织,通过控制再结晶相应的加热温度、保温时间等参数,能够起到进一步细化晶粒的作用。     

微米/纳米复合结构奥氏体不锈钢形变机理及应变硬化行为

对Fe-17Cr-7Ni采用77%冷轧和700℃退火100 s工艺获得纳米晶(100 nm)/超细晶(100~500 nm)和部分粗晶(1μm)组成的微米/纳米复合结构奥氏体组织,其平均晶粒尺寸为500 nm。通过拉伸实验研究了微米/纳米复合结构奥氏体不锈钢力学性能、形变机制和应变硬化行为。结果表明这种微米/纳米复合结构奥氏体不锈钢屈服和抗拉强度分别为939 MPa和1098 MPa,伸长率高达38.8%。分析应变硬化率曲线表明拉伸过程中形变分为四个区间。结合透射电镜组织观察结果,发现形变过程中粗晶奥氏体先转化为形变马氏体,随后纳米晶/超细晶奥氏体转变为形变孪晶,表明这种高强度高塑性微米/纳米复合结构奥氏体不锈钢形变机制为TWIP和TRIP复合形变机制。     

奥氏体不锈钢的高温氧化行为

奥氏体不锈钢被广泛应用在工业、装修、食品、医疗机械等领域,具有良好的耐腐蚀性、耐高温性等.然而,在高温加热过程中,奥氏体不锈钢表面形成的氧化皮会造成钢板产生局部裂纹,影响钢的表面质量.对奥氏体不锈钢进行了高温氧化行为的研究,采用扫描电镜SEM、能谱分析仪EDS和X射线衍射仪XRD观察了钢表面氧化皮在加热和热轧条件下的演...     

奥氏体不锈钢高温压缩曲线及组织分析

对316LN不锈钢进行高温等温压缩试验,热压缩应变速率为0.003 s-1、热变形温度为800～1 050℃。结果表明,热变形期间主要发生了加工硬化、动态回复与再结晶的竞争作用,材料具有明显的软化趋势。并且,随着温度的升高,动态再结晶形核长大速率加快。     

新型奥氏体不锈钢高温NaCl腐蚀行为研究

通过实验室模拟垃圾焚烧炉中水冷壁环境,研究了新型奥氏体不锈钢254SMo、904L和317L在750、850和950℃下NaCl盐中的热腐蚀行为,获得了腐蚀动力学曲线;利用SEM/EDS和XRD对3种材料腐蚀产物的形貌和组成进行了观察和分析,探讨了热腐蚀机理.结果 表明:3种不锈钢在热腐蚀过程中都表现为失重,并且随着温...     

典型奥氏体不锈钢高温环烷酸腐蚀行为研究

采用管流实验法研究了321和316L两种典型奥氏体不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀行为,并将实验结果与经验数据以及模拟结果对比分析。结果表明,不锈钢腐蚀速率随温度的上升而增加;同一温度下冲刷角90°时的腐蚀速率大于0°;试验数据与相近条件下API581数据以及在线监测数据对比结果相近;模拟结果与试验结果对比,验证了近壁处湍流强度越大的区域环烷酸腐蚀越严重。     

409L铁素体不锈钢的高温拉伸行为和形变组织研究

利用金相显微镜、X射线衍射仪、EPMA、拉伸试验机研究铸态409L铁素体不锈钢在高温下的力学性能和变形组织特征.结果表明,随着温度的升高,409L不锈钢的强度在300～800℃迅速下降,800～1150℃下降变缓;伸长率在1000℃时达到最大,为131.44%;断面收缩率在800℃时最大,为97.71%.409L不锈钢的再结晶温度在950℃左右.通过XRD鉴定表明,409L不锈钢中主要组成物相为铁素体、Fe-Cr系合金和游离Cr元素.EPMA结果显示,409L不锈钢中含有的黑色点状第二相颗粒主要是Ti(C、N),此种粒子可提高钢铁材料的综合性能.     

Z12CN不锈钢热处理工艺研究

Z12CN钢为铸造马氏体不锈钢,常用于制作水泵零件。为确定Z12CN钢的最佳热处理工艺,制作了?30 mm×300 mm的Z12CN钢试块,并对其进行了1 020℃保温1.5 h空冷正火和660℃、720℃和760℃回火3 h空冷及760℃回火5 h和7 h空冷。经上述工艺热处理后检测了试块的硬度、强度和冲击韧度以及经最佳工艺热处理后的显微组织。结果表明：随着回火温度的提高,正火后的Z12CN钢强度和硬度降低,冲击韧度提高;回火温度相同,随着回火时间的延长,钢的强度和硬度降低,冲击韧度提高;Z12CN钢的最佳热处理工艺为1 020℃保温1.5 h空冷正火+760℃回火3～5 h空冷,经此工艺热处理的30 mm厚Z12CN试块力学性能满足设计要求,显微组织为正常的回火索氏体。     

316L奥氏体不锈钢的高温流变行为

为建立能准确描述316L不锈钢流动特性的本构模型并合理制定其热成形工艺参数,采用圆柱试样在Gleeble-3500热模拟试验机上对316L奥氏体不锈钢进行等温压缩变形试验,研究316L不锈钢在变形温度为900℃~1 100℃、应变速率为0.01s-1~2s-1条件下的流变行为,建立其热变形本构方程。结果表明,变形温度和应变速率对流变应力有明显影响,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率的增加而升高。建立了材料常数α,n,lnA,及应变激活能Q与应变之间的非线性关系;316L不锈钢的热变形行为可用包含Arrhenius项考虑应变、应变速率及温度影响的本构方程描述。通过相关系数r、平均相对误差(AARE)对本构方程的准确性进行分析,结果表明,该方程可以准确预测316L不锈钢的高温流变行为。     

高温处理对奥氏体不锈钢组织晶粒的影响研究

<正>奥氏体不锈钢阀门的主要零部件都是由锻件毛坯制造,锻件在锻造生产前的加热过程以及锻后固溶处理的过程中,组织晶粒会发生不同程度的长大。公司企业标准对奥氏体不锈钢的晶粒尺寸有严格的要求,必须在国家标准方法测量的5～7级范围内。因此,研究在不同温度和保温时间下奥氏体不锈钢晶粒长大规律,可以对奥氏体不锈钢锻件的生产提供重要的理论支持和技术指导。     

生物医用316L奥氏体不锈钢的形变组织

借助扫描电镜、电子背散射衍射和透射电镜组织观察,对生物医用奥氏体不锈钢316L的形变组织进行了多尺度深入研究,其工程应变量范围为2%~40%。结果表明,当应变>20%时,316L奥氏体不锈钢中的<001>和<111>取向平行于拉伸方向,即出现了大量的变形孪晶和马氏体。从微米尺度和纳米尺度对孪晶和马氏体相变做详细分析发现,形变首先诱发形成变形孪晶,由于孪晶界减小了位错平均自由程而引起位错塞积,进一步诱发马氏体的转变。随着变形量的增加出现了更多的孪晶和α-马氏体,马氏体相变的过程只有γ→α转变,α马氏体主要分布在孪晶界附近,特别是孪晶交叉的位置。其中,奥氏体基体和α-马氏体之间的取向关系为:[011]_γ//[011]_α,(420)_γ//(123)_α。     

热加工对Z3CN20-09M双相不锈钢组织及热老化冲击断裂行为的影响

铸态Z3CN20-09M双相不锈钢经1200℃热锻后,采用400℃热老化100、1000、3000 h处理。利用SEM和EBSD分析了铸态及锻态Z3CN20-09M双相不锈钢的显微组织和热老化1000、3000 h的冲击断口,采用纳米力学探针和冲击试验机测试了铸态及锻态Z3CN20-09M双相不锈钢热老化0、100、1000、3000 h微区力学性能和冲击性能。研究表明,经热加工后铁素体晶粒的取向呈现无序态,奥氏体晶粒由粗大的柱状晶经再结晶后变成细小的等轴晶。随热老化时间延长,铸态和锻态材料的冲击功都呈现下降趋势。热老化1000 h,铸态和锻态材料均呈现微孔聚集型断裂,断口出现大量韧窝花样。热老化3000 h,铸态和锻态材料均呈现韧窝/解理混合型断裂特征,铁素体发生脆性解理断裂,奥氏体以撕裂或呈微孔聚集型断裂。铁素体区域内取向不同导致锻态材料冲击断口解理特征明显少于铸态材料。     

309SMOD奥氏体耐热不锈钢的高温氧化行为

采用增重法分析了309SMOD奥氏体不锈钢板材在不同温度下的氧化行为,获得了该钢高温氧化的抛物线动力学曲线,利用SEM、EDS及XRD对氧化物的形貌和物相进行了分析。结果表明,800 ℃氧化物形貌为板状和块状,900 ℃、1000 ℃的氧化物主要为尖晶石颗粒。309SMOD奥氏体不锈钢表面由于高温氧化生成具有3层结构的混合氧化物膜,最外层结构为MnCr₂O₄和FeCr₂O₄,次外层结构的氧化物为Cr₂O₃,最内层结构的氧化物为SiO₂,这种结构的氧化膜使得309SMOD奥氏体不锈钢具有良好的抗高温氧化性能。     

Be/HR-1不锈钢热静压高温形变的组织结构

利用光学金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和材料试验机分析Be/HR-1和Be/Cu/HR-1不锈钢真空热静压接头扩散区高温形变的组织结构和性能,探讨形变组织结构与压力和性能的关系.研究表明:热静压的作用使试样产生扩散性蠕变和晶界滑动,影响扩散焊区的晶粒大小和金属间化合物的数量;热静压应不得在使基体晶粒最大的临界压力或临界应变量下进行,适当降低压力和缩短时间可减少沿晶生成金属间化合物的数量,提高连接接头质量;Be/Cu/HR-1不锈钢热静压反应扩散生成的新相熔点大大低于原基材,适当降低温度或压力可有效控制连接工件的变形.     

GH4049镍基高温合金疲劳-蠕变行为及形变结构研究

研究了GH4049镍基高温合金在700℃．±0．45％应变控制条件下的疲劳－蠕变行为,发现合金在循环初始阶段是硬化趋势,随后呈软化趋势,利用透射电镜观察了合金在疲劳－蠕变不同阶段的形变结构,利用会聚束电子衍射技术研究了合金γ／γ’相错配度在疲劳－蠕变中的变化规律,结果表明．γ／γ’相的共格性在形变过程中未受到损失,均匀形变区内,基体位错密度迅速增加,导致合金循环形变初始硬化随形变进行,形变带内γ’相也发生形变,γ’相对基体位错运动阻碍作用降低,形成易滑移通道,合金逐渐软化     

长期热老化后Z3CN20-09M不锈钢的微观组织与拉伸断裂行为

利用TEM和HRTEM研究了400℃热老化2×10~4 h后Z3CN20-09M不锈钢的微观组织,用纳米力学探针研究了微区力学性能.结果表明:相比于原始状态,经400℃热老化2×10~4 h后,Z3CN20-09M不锈钢中的铁素体发生了调幅分解并且析出了G相,导致铁素体的硬度增加和塑性变形能力下降.利用原位疲劳试验机、SEM和电子探针研究了400℃热老化2×10~ 4 h后Z3CN20-09M不锈钢的微型平板试样拉伸行为.结果表明:热老化后,不锈钢的屈服强度和断裂强度升高,延伸率下降.热老化不锈钢中铁素体发生解理断裂,微裂纹萌生于相界并向铁素体内扩展;奥氏体主要发生微孔聚集型韧性断裂,并且在局部区域发生撕裂.调幅分解是铁素体发生硬脆化和热老化前后Z3CN20-09M不锈钢拉伸断裂行为发生改变的根本原因.     

0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢焊缝组织和性能的研究

选用0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材进行非熔化极惰性气体保护焊,焊后在650℃下对焊接接头进行时效处理。利用OM、SEM以及显微硬度计对焊接接头进行了金相组织、断口形貌和显微硬度分析。结果表明,0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材焊接成型性能良好,焊缝表面光滑,无热裂纹。对比未时效和经650℃时效处理100、500 h三组试样的晶粒度、抗拉强度、伸长率和显微硬度,0Cr19Ni30Al2奥氏体不锈钢板材焊接接头晶粒长大不明显,热稳定性高,材料的抗拉强度提高,伸长率下降,显微硬度有小幅度提高。     

用于核电站堆芯支承板的奥氏体不锈钢Z3CN18-10(控氮)锻件的制造与监督

以某百万千瓦级核电站反应堆压力容器堆内构件堆芯支承板锻件制造和监督为例,分析堆芯支承板锻件制造的重要工序、质量影响因素以及监督重点,旨在摸索出核电站不锈钢大型锻件的质量控制关键所在,使其质量满足设计和核安全的要求,最终达到提高产品质量、保证制造进度的目的.