H13及H13改进型热作模具钢热处理过程中碳化物析出演化行为研究进展

航空、轨道交通、汽车等现代制造领域中大部分关键金属零部件的生产与热作模具息息相关,包括模具钢研制在内的模具工业水平的高低目前已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。近年来,工业生产中应用最为广泛的热作模具钢H13及其改进钢种存在两大性能缺陷(等向性差和高温热强性低),其均与碳化物的析出演化密切相关。基于前期科研人员对不同类型碳化物析出演变规律的深入研究,本文总结了在球化退火、高温扩散退火、淬火和回火各不同热处理阶段及凝固过程中H13及其改进型热作模具钢中不同类型碳化物的析出演变机理,分析了碳化物尺寸、数量和分布对材料力学性能的影响,归纳了对材料综合性能具有负面作用的相关碳化物进行调控的措施,对后续H13及其改进型热作模具钢的合金成分优化和热处理工艺改进具有参考价值。

高钨K416B铸造镍基合金高温蠕变期间碳化物演化行为

通过蠕变性能测试和组织形貌观察,研究了高钨K416B镍基合金高温蠕变期间析出相的演化行为.结果表明,铸态合金中g'相的尺寸不均匀,条状MC碳化物在枝晶间区域呈汉字型分布;在施加应力的高温蠕变期间,细小M6C碳化物可在形变基体中不连续析出,热力学分析认为:在应力诱导作用下,元素C偏聚在应力集中处,与W等碳化物形成元素结合,促使细小M6C相自基体中析出;同时,条状MC碳化物表面形成沟槽,并逐渐分解蜕变成粒状M6C相,其中,在条状MC相表面形成的附加应力是促使MC相不断溶解和发生球化的主要原因.

Nb-xW-4Mo-1Zr-yC合金系的碳化物研究

通过电子束熔炼制备的Nb-xW-4Mo-1Zr-yC合金小铸锭,其中y分别为0.3、0.5、0.6。对合金铸锭进行均匀化热处理和高温挤压,研究了合金铸锭在均匀化热处理和高温挤压过程中第二相的形貌、大小和均匀性的变化。结果表明,C含量为0.3%(质量分数,下同)的铸锭中初生的碳化物第二相,能够在后来的1900℃/1 h均匀化热处理过程中溶解,在冷却过程中以细针、片状或球状碳化物析出;析出的碳化物第二相可在高温挤压过程中进一步破碎,并在退火后变得更均匀、细小;再经过热锻造加工,合金的碳化物能够进一步细化、均匀化,最终获得满意的组织结构和力学性能。挤压棒均匀化热处理+时效处理能够使合金中的绝大部分碳化物弥散分布。