GH4169合金真空感应熔炼过程中夹杂物演变规律研究

高温合金的夹杂物含量和存在形态影响合金的使用寿命及产品质量。文中系统研究了GH4169合金在真空感应熔炼过程中,O、N、Mg含量变化规律及夹杂物演变规律。结果表明,随着精炼时间的延长,GH4169合金中O含量逐渐降低,最终趋于平衡值,N含量逐渐降低;合金全熔时,夹杂物尺寸均小于1μm;精炼后,合金中氧化物含量明显减少;若在加入Al、Ti元素前未进行降温结膜操作,会加剧坩埚与熔体的反应,导致合金中Mg含量升高,夹杂物数量增多;加入Al、Ti、Mg等元素后,合金中夹杂物数量明显增加,夹杂物主要是以Mg-Ti-O为核心的Mg-Ti-Nb-O-N复合夹杂物。

一种高温合金中常见冶金缺陷及其形成机制分析

我国航空发动机关键部件中冶金缺陷的出现概率明显高于欧美发达国家,冶金缺陷已成为制约我国高温合金质量稳定性和可靠性的重要瓶颈。介绍了一种高温合金中常见的冶金缺陷,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备分析了其关键组织形貌和第二相特征,根据缺陷区域异常粗晶组织且富集大量Al_(2)O_(3)、AlN、NbN等第二相推断,该缺陷为高温合金中的脏白斑。根据该缺陷的关键特征,结合真空自耗重熔工艺特点,分析阐明了脏白斑形成机制,并全方位地提出了切实可行的预防措施。研究成果可对该类冶金缺陷在工程实践中的有效控制提供理论指导。

高碳不锈钢刀剪材料轧制过程中的碳化物

以6Cr13、7Cr17MoV、8Cr13MoV高碳不锈钢为对象,通过SEM、EDS、XRD和图像分析法对比研究了不同碳含量高碳不锈钢刀剪材料经热轧和冷轧后碳化物变化。结果表明,热轧后,碳化物有明显聚集,随C含量增高,碳化物从短棒状向椭球状转变,尺寸变大。冷轧后,碳化物聚集现象基本消失,分布更加均匀,尺寸明显细化,形貌更近球形,随碳含量增高,碳化物尺寸同样变大。热轧变形量加大,使碳化物尺寸变小,但聚集更加严重。冷轧变形量加大,使碳化物更加均匀细小,但达到一定变形量后,无明显改变。6Cr13轧制板材中的碳化物类型主要是M7C3,7Cr17MoV和8Cr13MoV轧制板材中的碳化物主要是M23C6。

8Cr13MoV钢电渣过程Al_2O_3-(Ti,V)N型复合夹杂物行为的演变

研究了电渣过程中,刀剪用8Cr13MoV马氏体不锈钢中Al_2O_3-(Ti,V)N型复合夹杂物形貌,形核特点,从夹杂物长大动力学分析了影响复合夹杂物析出长大的条件.研究表明:Al_2O_3-(Ti,V)N复合夹杂物形核核心Al_2O_3一般为圆形或长方形,而附着生长在核心外围的(Ti,V)N则为不规则的多边形,复合夹杂三维图像为不规则多边体;电渣过程,在一定范围内,随冷却强度升高,夹杂物数量增加,面积减小,Al_2O_3-(Ti,V)N复合夹杂物形核率有所提高;夹杂物长大动力学表明,冷却强度影响着夹杂物最终尺寸,Ti、V、N含量影响着夹杂物的析出时间和最终尺寸.

含氮高锰奥氏体热作模具钢析出相的研究

利用Thermo-Calc软件对含氮高锰奥氏体热作模具钢凝固过程进行了计算,利用扫描电子显微镜观察分析了退火态组织和析出相,对碳氮化钒沉淀析出行为进行定量理论计算,研究碳氮化钒在奥氏体中析出规律和碳氮化钒中C与N元素互相置换行为.结果表明:电渣锭经过830℃退火后的组织为γ-Fe+MC+M_2C,MC相几乎与奥氏体同时析出,通过扫描电镜和能谱分析可知MC为富钒的V(C,N),M_2C为富钼的合金碳化物,MC相形貌为不规则多边条状或片状,M_2C相形貌呈鱼骨状或螺旋状.在凝固过程中先析出VN,因此高温下平衡析出的碳氮化钒明显富氮;随着温度降低,C、N、V元素固溶量均逐渐降低,由于C从奥氏体中析出相对含量比N多并且C置换VN中的N元素,因此低温下平衡析出的碳氮化钒明显富碳.

8Cr13MoV钢电渣重熔过程中夹杂物行为

研究了电渣过程在不同电流强度和冷却强度条件下,刀剪用8Cr13Mo V马氏体不锈钢中夹杂物的行为和组织变化。研究表明,经过电渣重熔,8Cr13Mo V钢中的主要夹杂物是以Mn S、Ti N、Al2O3以及以Al2O3为核心,(V,Ti)N为外围的复合夹杂物;电渣过程电流强度和冷却强度的变化对夹杂物类型没有影响;随电渣重熔电流强度增加,电渣锭中夹杂物的个数比和面积比减小,夹杂物粒径分布中较小尺寸的夹杂物数量增加;随电渣重熔冷却强度增加,夹杂物个数比基本不变,面积比减小,夹杂物粒径分布中较小尺寸的夹杂物数量增加,夹杂物得到细化。

高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV球化退火过程中碳化物的演变

利用Thermo-calc软件、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和光学显微镜(OM)等研究了锻造态高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV球化退火过程中碳化物的演变。结果表明:锻态组织中存在着M_3C、M_(23)C_6和M_7C_3类型的碳化物。球化退火过程中,M_3C很快转变为M_(23)C_6,M_7C_3则一直未发生类型转变。升温阶段,组织中马氏体直接分解析出M_(23)C_6,没有M_3C→M_(23)C_6的转变过程。整个退火过程中,析出碳化物均为M_(23)C_6型。缓冷阶段降温180 min后组织中碳化物已基本不发生变化,可进一步提高冷却速率。

高碳马氏体不锈钢8Cr13MoV钢铸态组织及碳化物

利用Thermo-Calc软件对8Cr13Mo V马氏体不锈钢的凝固过程进行计算,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析仪对铸态组织和碳化物形貌以及类型进行观察与分析,利用Gleeble热模拟试验机测定材料的静态连续冷却转变曲线.结果表明,8Cr13Mo V在平衡凝固条件下组织为铁素体和M23C6型碳化物,而在实际的凝固条件下,组织为铁素体、马氏体、残余奥氏体、M7C3型和M23C6型碳化物,由于偏析导致最终组织中碳化物以M7C3型为主,少量M23C6以薄片或树枝状分布在晶界上.由于较高的C和Cr含量,以0.1℃·s-1的冷却速率冷却时,奥氏体也会发生马氏体转变.