淬火方式对含铜时效钢组织和性能的影响

利用SEM、TEM、EBSD和力学检测手段研究了QLT工艺中水淬及油淬方式对含铜时效钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:与油淬工艺条件相比,试验钢在水淬工艺下获得更高的强度和韧性,屈服强度增加54MPa,-80℃冲击功增加45J。试验钢在QLT工艺水淬条件下的组织为片层状相间分布的板条铁素体和二次马氏体混合组织,油淬条件下试验钢组织为粒状贝氏体和二次马氏体。EBSD分析可知,水淬和油淬条件下的小角度晶界密度分别为0.938和0.647μm~(-1),有效晶粒尺寸分别为3.67和4.33μm,较高的小角度晶界密度会提高屈服强度,有效晶粒尺寸细化有利于提高强度和韧性;同时,水淬工艺下获得的片层状相间分布的板条铁素体和马氏体组织能够提高裂纹扩展偏折频率,消耗裂纹扩展功,提高韧性。     

Ni含量对淬回火态40CrNiMo钢显微组织和力学性能的影响

使用直读光谱仪、扫描电镜、X射线衍射仪和力学试验设备,研究了Ni含量对淬回火态40CrNiMo钢的显微组织、残留奥氏体含量、硬度、室温抗拉强度和室温冲击性能的影响。结果表明,随着Ni含量从1.346%增加至1.618%,40CrNiMo钢的显微组织、残留奥氏体含量无明显变化,但α-Fe的晶格畸变增大;在不同回火温度下,试验钢的硬度均提高5~10 HV;450 ℃回火的高Ni含量钢的抗拉强度比低Ni含量钢高78 MPa,抗拉强度的提高幅度则随着回火温度的升高而减小;然而在残留奥氏体含量几乎不变的条件下,Ni含量增加反而会使450、500 ℃回火后钢的冲击吸收能量降低约50%。     

含铜时效钢焊接热影响区组织与性能研究

研究了含铜时效钢焊接热影响区的组织与性能。结果表明,含铜时效钢焊接热影响区不同区域性能存在显著差异。粗晶区冲击韧性最差,这主要是奥氏体的晶粒长大及粒状贝氏体的增多所致;细晶区塑韧性最好,这主要是因为细晶区奥氏体化后高温停留时间较短,同时未溶解的Nb(CN)阻碍了晶粒的长大。两相区是热影响区的“软化区”,母材中析出相的粗化及重溶和铁素体量的增多是导致两相区硬度降低的主要原因,但相对于母材软化现象并不明显。     

18Ni马氏体时效钢时效机理的研究

采用小角Ｘ射线散射、Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱、透射电镜等方法研究了１８Ｎｉ马氏体时效钢的时效过程。结果表明，１８Ｎｉ合金在固溶处理后５００℃等温时效过程中，首先发生调幅分解，然后在调幅组织的Ｎｉ－Ｍｏ－Ｔｉ富集区以原位形核方式析出含Ｆｅ的Ｎｉ３（Ｍｏ、Ｔｉ）型金属间化合物，随时效时间延长，Ｎｉ３Ｍｏ和Ｎｉ３Ｔｉ粒子聚集长大并部分溶解，同时析出球形Ｆｅ２Ｍｏ金属间化合物，并形成逆转变奥氏体。     

时效温度对含Cu高强钢组织和性能的影响

通过组织观察、力学性能测定等手段,分析了时效温度对含Cu高强钢组织和性能的影响.结果表明:随着时效温度的升高,试验钢组织逐渐向多边形铁素体转变,并发生了一定程度的软化;钢的强度先升高后略微下降,550℃时效钢的强度和低温冲击韧性均达到峰值.600℃时效时,析出强化效果与组织软化效果的综合作用导致钢的强度有所下降.     

时效温度对SLM 18Ni300马氏体时效钢显微组织和力学性能的影响

采用激光选区熔化(SLM)技术制备了18Ni300马氏体时效钢,结合拉伸试验、硬度测试和显微组织表征等手段,研究了时效温度(390, 490, 590℃)对SLM 18Ni300马氏体时效钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,SLM成形试样主要由Fe-Ni马氏体基体和胞状亚结构组成,经时效处理后,试样微观组织发生显著变化。随着时效温度的升高,胞状亚结构逐渐分解,马氏体逆转变成为奥氏体,Σ3晶界占比下降。同时,Ni₃X(X=Ti, Al, Mo)纳米相弥散析出,并在590℃时粗化。随着时效温度的升高,SLM 18Ni300马氏体时效钢的强度和硬度均先增加后下降,伸长率先降低后增加。其中,490℃时效的SLM马氏体时效钢兼具超高强度和较好塑性,这与其基体中弥散分布的纳米析出相、适量的奥氏体含量和较低的Σ3晶界占比有关。     

Ni含量对Cu沉淀强化钢组织与力学性能的影响

对不同Ni含量的Cu沉淀强化钢进行900 ℃淬火+550 ℃回火热处理,研究了Ni含量对Cu沉淀强化钢显微组织和力学性能的影响,并用透射电镜分析探讨了Ni含量对富Cu相颗粒尺寸和间距的影响。结果表明,随着Ni含量提高（0.99%~3.47%）试验钢的强度增加,韧脆转变温度降低。Ni含量低的试验钢中富Cu相颗粒尺寸粗大间距较宽,而Ni含量高的试验钢中富Cu相颗粒分布密集,且相对细小。     

含铜时效钢气体保护焊热影响区的组织与性能

研究了含铜时效钢气体保护焊热影响区的组织与性能。结果表明，在试验所用热输入范围内（1．2～2．3kJ／mm），含铜时效钢具有良好的焊接性能。焊接接头的拉伸强度同母材相比没有明显差异，且HAZ拉伸强度对热输入变化不敏感；焊接热影响区具有较高的冲击韧性，熔合线是HAZ中韧性最差的部位；和传统调质型船体用钢相比，含铜时效钢HAZ硬化和软化现象不明显；热输入对含铜时效钢粗晶区组织影响显著，随着热输入的增大，粗晶区组织由细板条贝氏体向粗大的粒状贝氏体转变。     

热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响

研究了高温固溶和时效热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响。结果表明:在原始固溶态试样中存在粒状和长粒状析出相,经能谱分析为Fe(Mo,Ti)或Fe2Ti型金属间化合物,消耗了大量的强化元素Mo,导致合金时效处理后强度不足(1100MPa);高温固溶处理后消除了粗大析出相,获得单一的板条马氏体组织;进一步改进时效热处理工艺,合金组织呈现弥散分布的纳米尺度的Ni3Mo、Ni3Ti强化相,使合金强度显著提高,达到1225MPa。     

淬火与回火间的时效对1Cr17Ni2钢组织及屈服强度的影响

研究分析了1Cr17Ni12钢在淬火与回火间进行时效及其组织及屈服强度的影响。认为淬火后，进行时效处理，然后再进行回火，可明显减少残留奥氏体量，提高1Cr17Ni12钢的屈服强度及屈强比。     

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...     

超低碳含铜时效钢抗裂性研究

采用理论计算、热影响区最高硬度试验和小铁研试验方法研究了超低碳含铜时效钢的抗裂性。结果表明，与强度级别相同的12Ni3CrMoV钢相比，超低碳含铜时效钢具有更为优异的焊接性能，其热影响区淬硬倾向较小，在-5℃～0℃以及低于4000Pa绝对湿度下不预热焊接能够获得良好的焊接性能。     

时效对含Nb低合金高强钢显微组织和力学性能的影响

研究了含Nb低合金高强钢在不同时效工艺下的力学性能和显微组织,并采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)及原位分析方法研究了时效过程中试验钢的位错组态和含Nb碳化物的析出规律。结果表明,与原始态相比,随着时效温度的增加,试验钢的强度增加,塑性和韧性降低。显微组织TEM观察和原位分析结果表明,在200～300℃时效温度范围内,随着时效温度的增加,试验钢中的位错密度大幅降低,时效诱发了含Nb碳化物的大量析出,时效后试验钢的强度增加是NbC析出强化的结果。     

钴含量对马氏体时效钢时效组织的影响研究

马氏体时效钢以其超高的强度及优良的综合力学性能广泛应用于宇航结构钢、火箭发动机外壳等航空航天领域。该材料可以通过在中等温度下进行时效处理析出纳米级的析出相来实现组织强化,具有超高强度、高延展性和高韧性。不同钴含量对马氏体时效钢的时效组织具有较大影响,但目前钴元素在材料时效组织的作用机制目前仍存在争议,相关方面研究较少。本文设计并制备了成分为6%～12%(质量分数)钴含量的马氏体时效钢,并对其时效组织进行测试和表征。实验结果表明,随着钴含量的升高,时效组织的马氏体板条宽度减小,位错密度升高,材料内部的纳米析出相由富Mo相逐渐转变为Ni₃Ti相。     

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。     

时效热处理对α挤压态TiAl合金显微组织的影响

研究了不同时效热处理后挤压态γ-TiAl合金在高温期间显微组织的稳定性.结果表明:在1 330 ℃将Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.15B合金挤压得到近片层组织,将α单相区热处理后得到全片层组织,在700～1 000 ℃停留不同时间后进行时效处理,从平行挤压方向上观察,在全片层晶界处出现细小γ晶粒,随着时效时间的延长,γ晶粒增大,其体积分数增加;全片层晶粒晶界处的非连续界面处首先发生不连续粗化,最终转变为拉长的γ晶粒,然后层片晶团内部各片层之间的连续界面处发生连续粗化,具有小曲率的薄α2片层开始以逐步变薄的方式断开和溶解,γ片层得到粗化.     

时效温度对785MPa级高强度含铜钢组织与性能的影响

运用光学(OM)、扫描(SEM)和透射(TEM)电镜等方法,研究了不同时效温度下高强度含Cu钢的力学性能,并对微观组织结构进行了系统分析。结果表明,时效温度为640℃时,钢的强度超过785 MPa,该钢可以获得良好的低温韧性和塑性匹配。分析得出ε-Cu的析出强化、板条结构的回火马氏体组织及"有效晶粒尺寸"的细化,是试验钢获得优良综合性能的主要原因。     

淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响

H13E钢是通过调整合金元素对H13钢进行了一定的改性,研究了淬火工艺对H13E钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着淬火温度的升高,奥氏体晶粒尺寸单调增加,从1020 ℃升高至1080 ℃时,平均奥氏体晶粒尺寸增长了约40 μm;硬度在1060 ℃达到最大值,为61.6 HRC,相较于传统H13钢硬度高3~5 HRC,同时冲击吸收能量可达16 J以上。当保温时间在20~50 min时,奥氏体晶粒增长速率较缓慢,平均奥氏体晶粒尺寸仅增长7 μm左右,同时硬度仅下降0.2 HRC左右。相同条件下油冷后H13E钢马氏体更细小,力学性能优于空冷后的H13E钢。考虑综合力学性能,H13E钢较佳淬火工艺为:1060 ℃保温20～30 min,油冷。     

铝含量对定向凝固Ni3Al基合金显微组织和持久性能的影响

研究了铝含量对定向凝固Ni3Al基合金铸态和热处理态显微组织的影响，用定向凝固技术制取合金。测试了合金的高温持久性能，利用SEM，EDS，XRD等考察了持久断裂试样的微观形貌。结果表明，铝含量在6．5％～9．5％(质量分数，下同)范围内，合金的铸态组织由γ′，γ和MC碳化物组成，9．5％Al的合金形成大量的γ′初晶和少量β—NiAl相；1300℃，4h固溶热处理使次生γ′全部固溶，共晶γ′固溶很少，直到合金初熔γ′初晶和β—NiAl相仍不能固溶，严重损伤合金的高温强度；在1100℃，70MPa条件下持久时间高于10h时，合金即出现明显的筏排组织，持久裂纹主要沿柱晶横向段和枝晶间萌生扩展。7．5％～8．5％的铝含量是添加了W，Mo，Ta，Ti等合金元素的定向凝固Ni3Al基合金的适宜范围。