4Cr5MoSiV1热作模具钢热疲劳中碳化物粗化动力学分析

用透射电子显微分析了 4Cr5MoSiV1钢热疲劳后的显微结构变化 ,结果表明 ,在热疲劳过程中M2 3C6 碳化物粒子发生粗化 ,M2 3C6 的尺寸r和热疲劳循环次数间并不服从简单的指数关系。表明经典理论不完全适合M2 3C6 碳化物在热疲劳过程中的粗化行为。从经典扩散理论出发 ,考虑多组元扩散问题 ,得到了球状碳化物在热疲劳过程中的粗化方程。根据Thermo calc热力学计算结果 ,进一步证实了富Cr的M2 3C6 碳化物在热疲劳过程中为易粗化碳化物 ,与实验结果吻合。

T91钢高温运行下碳化物粗化行为的研究

通过对实际电厂运行的T91钢进行金相观察、扫描电子显微镜(SEM)分析,从微观组织变化查看T91钢长期高温环境下的老化状况,同时对供货态的T91钢进行研究作为对比.在定量金相法的数据基础上,得到了T91钢扩散速度控制的长大动力学方程.结果表明:T91钢经过长时间服役后,碳化物颗粒在晶界处发生聚集,同时颗粒逐渐粗大,使得晶内碳化物数量减少,强化效果降低.

12Cr1MoV钢碳化物粗化动力学研究

锅炉管的失效分析和寿命预测需要了解管段的实际使用温度状况。显微组织的粗化（老化）直接与使用时间和温度相关，因而可通过研究碳化物粗化动力学及测定碳化物尺寸来评定管段平均使用温度。本文介绍了12Cr1MoV钢碳化物粗化动力学模型，并提出评定寿命的“极限尺寸”模型。

温变形对75钢回火时碳化物粗化的影响

运用扫描电镜、图象仪等手段研究了不同形变量温变形对７５钢回火时碳化物粗化规律的影响。结果表明，未变形回火时的碳化物粗化符合ｒ３∝ｋｔ的关系，即主要由碳原子晶格扩散控制的长大；３０％温变形回火时的碳化物粗化符合ｒ５∝Ｋｔ的关系，即主要由位错扩散控制的长大；而５０％温变形回火时的碳化物粗化符合ｒ４∝ｋｔ的关系，即主要由晶界扩散控制的长大。

二次硬化合金钢中多组元强化相M_2C碳化物的粗化动力学研究

高Co—Ni超高强度合金钢在482℃等温回火处理,首先析出渗碳体,回火30 min后,针状合金碳化物M_2C以共格方式从基体α-Fe中析出,回火时间延长到10 h以上,M_2C仍与基体间保持良好的共格关系。该共格关系会随过时效而失去,高分辨电镜观察表明,M_2C的尺寸r和回火时间t接近r^2∝t关系,明显偏离扩散控制的三次方关系的经典LSW粗化理论,对相近的合金钢材料有关M_2C析出动力学实验数据进行分析得到相似的结论。这不仅和第二相碳化物的形态有关,还与多组元扩散的体系相关,表明经典理论不完全适合多组分的碳化物粗化行为。从经典扩散理论出发,考虑针状沉淀相多元扩散问题,得到的针状相粒子粗化方程与实验结果吻合。

长期高温时效F12耐热合金钢中碳化物形态和组分变化

热电厂中质材为X20CrMoV12.1耐热合金钢主蒸汽管线在550℃高温条件下长期服役,材料的性能和组织结构发生明显变化,研究结果表明:材料在常温条件下表现为脆性,但没有出现一般耐热钢常见的软化现象;显微组织也发生显著退化,出现明显的蠕变特征.晶界和品内碳化物严重粗化或球化,经电子衍射和X射线能谱分析,碳化物基本上都是M23C6.分布在晶界、亚晶界和晶内的M23C6碳化物的形态和组分存在一定差异,这可能与碳化物粗化过程相关.晶内有细小弥散的富钒碳化物MC在长期高温时效过程中沉淀,是材料保持硬度的重要原因.

H13钢热疲劳后碳化物形态和组分的变化

采用薄膜电子衍射和萃取复型方法研究了压铸模具用钢H13钢经热疲劳后的碳化物形态和组分变化。结果表明,H13钢在热疲劳过程中表层硬度发生循环软化,循环软化主要与富铬的M23C6碳化物粒子的粗化和位错密度的降低有关。H13钢中富Cr的球状的M23C6碳化物在热疲劳过程中的成分变化是影响材料表层热疲劳循环软化的一个重要因素。球状的M23C6碳化物在热疲劳过程中,Cr和Mo等合金元素的含量在增加,而V的含量相对减少。

含铌H13钢热疲劳过程中的显微结构变化

对添加微量铌与不含铌的 4Cr5MoSiV1钢(即H13钢)热疲劳性能进行了测试。结果表明,添加微量铌提高了 4Cr5MoSiV1钢的热疲劳抗力。在热疲劳循环过程中,富铬碳化物M23C6 粒子明显粗化。添加微量铌的4Cr5MoSiV1钢由于富铬碳化物的粗化受到抑止,且位错密度下降较慢,使得热疲劳裂纹的扩展相对缓慢,因而材料的热疲劳抗力提高。

长期高温服役的12%Cr耐热合金钢性能退化与恢复

X2 0CrMoV12 1耐热合金钢广泛应用于热电厂主蒸汽管线等主要部件。经长期高温负荷运行后 ,材料性能明显退化。观察显微组织发现 ,材料性能下降是和晶界碳化物的粗化密切相关的。文章着重研究了损伤材料重新热处理后的性能和组织结构的变化 。

超超临界机组耐热钢高温短时持久性能影响因素研究

某超超临界机组叶片使用的12%Cr系耐热钢调质处理后,常温力学性能及金相组织满足规范要求,但高温短时持久性能出现明显的分散性。为提高和稳定材料的高温持久性能,对典型的同炉次持久试样进行试验分析,以研究短时持久性能差异的影响因素。研究表明:材料短时持久断裂属于典型的蠕变断裂方式,短时持久强度下降与持久试验温度下板条间和晶界的碳化物粗化有密切关系,能谱分析进一步发现孔洞处脱落物B元素含量较高,达到19.98%,说明晶界的B在高温持久过程中开始向晶内迁移并形成含B的第二相质点,晶界强度明显削弱,在高温持久试验中会造成高温强度的迅速下降并快速断裂,断裂的位置大多是沿晶的,个别会在夹杂物或第二相造成的孔洞处萌生发展。

X20CrMoV12.1钢长期高温时效的逆回火脆性研究

X2 0CrMoV12 .1耐热合金钢是热电厂主蒸汽管线的主要用材之一。该管材经 16×10 4 h长期高温载荷运行后 ,性能明显退化 ,常温下呈完全脆性状态。试验结果表明 ,管材的脆化是可逆的 ,属于逆回火脆现象。运用透射电镜和俄歇电子能谱等方法对其显微组织结构进行了研究 。

HP40奥氏体耐热钢炉管长期高温时效的安全性分析

为判别炉管的损伤程度和运行安全性,本文对运行了约46 000 h的苯乙烯生产加热炉炉管,在大修期间进行了宏观检查、氧化物的XRD(X-ray d iffraction)分析、管径测量、超声波测厚、硬度试验、金相组织分析及炉管的危险点计算分析等。实验结果表明:炉管表面发生了高温氧化以及碳化腐蚀,炉管壁厚明显减薄。与新管相比硬度也明显下降,显微组织明显退化,骨架状共晶碳化物形态消失,一次碳化物和从奥氏体晶内析出的二次碳化物明显粗化,且析出少量块状σ相。并在此基础上对炉管的剩余使用寿命作了估算。

1Cr11Co3W3NiMoVNbNB短时持久差异分析研究

为深入分析1Cr11Co3W3NiMoVNbNB真空热处理后短时持久差异较大情况,对典型的同批次差异较大持久试样进行组织、断口、硬度试验分析,得出:1Cr11Co3W3NiMoVNbNB短时持久断口为典型的延性断口;短时持久不合格的主要原因是在高温持久试验温度下发生了材料的高温硬度较快的下降,并从下降幅度最大的位置产生裂纹并扩展直至断裂。

长时间时效热处理对含10%Cr马氏体铁素体钢显微结构和高温强度的影响

本文对长时间时效热处理对含10%Cr马氏体铁素体钢显微结构和高温强度的影响进行了研究。通过对700℃和650℃温度下长时间时效行为进行比较发现:高温情况下,小角度晶界百分比增加,M23C6碳化物粗化加速,因而,亚晶粒增长的速度也相应提高。另外,时效温度升高时,会抑制拉弗斯相的成核,不影响碳化物和铁素体基体之间的K-S取向关系。