合金元素对Cr-Mo钢第二类回火脆性影响研究综述

对于一些长期在中温条件下服役的Cr-Mo钢(2.25Cr1Mo),由于钢中P、S等有害杂质元素在服役过程中不断向晶界偏聚,降低了晶界结合力,致使该类钢出现第二类回火脆性这一关键问题。为了探寻降低这类Cr-Mo钢第二类回火脆性倾向的有效方法,提高材料安全服役可靠性,从溶质元素偏聚机制出发,总结分析了合金元素晶界偏聚及改善钢第二类回火脆性的内在本质,重点归纳了几种常见元素的晶界偏聚行为及其对钢回火脆性的影响,同时还客观分析了理论计算和试验研究在阐释合金元素对晶界脆性影响存在差异的主要原因,期望能为中温用钢长期服役过程中存在的回火脆性提供一些有效控制方法,也为合金元素晶界偏聚行为的研究提供一些参考。

DC53冷作模具钢回火工艺的研究

采用冲击试验、光学显微镜、扫描电镜等方法对比分析淬火态DC53钢材在不同回火温度和回火次数后的硬度、冲击韧性、耐磨性、断口、金相组织。结果表明,550℃及以下回火后硬度不会发生很大的变化,600℃回火后硬度大幅降低;200℃~400℃回火后冲击韧性没有发生明显的变化,500℃和550℃回火后出现了第二类回火脆性,600℃回火后韧性大幅上升。500℃以下等温二次回火后,硬度和冲击韧性没有发生明显变化,550℃和600℃等温二次回火后,冲击韧性提高;550℃以下回火后耐磨性不会发生明显变化,600℃回火耐磨性降低;二次回火能明显提高DC53的耐磨性。

硼和钒添加对Cr-Mo低合金钢步冷脆化倾向的影响

2.25Cr1Mo钢是我国四代先进钠冷快堆热交换器主体结构材料,因长期在中温环境服役,第二类回火脆性是其主要失效形式之一,因此掌握关键合金元素对该类钢种的第二类回火脆性影响是实现其铸件或变形部件国产化制造的关键环节。作者采用真空感应炉、450型双辊可逆轧机制备添加B、V的2.25Cr1Mo钢板,采用步冷处理试验方法研究了B、V添加对钢的第二类回火脆性倾向的影响。结果表明:P含量为0.05 wt.%~0.06 wt.%时,2.25Cr1Mo钢的第二类回火脆性倾向大,回火脆性程度敏感系数为达174℃。0.0048 wt.%B添加条件下,钢的回火脆性程度敏感系数为166.9℃,回火脆性倾向并未得到明显改善。0.46 wt.%V添加条件下,2.25Cr1Mo钢的热处理态冲击韧性和第二类回火脆性倾向均得到一定程度的改善,其中回火脆性程度敏感系数为134℃,较未添加试验钢降低幅度为23%。

P含量对快堆蒸发器用2.25Cr1Mo钢步冷脆化倾向的影响

2.25Cr1Mo钢是我国四代先进钠冷快堆热交换器主体结构材料,掌握钢中有害元素适宜控制范围是实现部件国产化制造的关键环节。采用步冷处理试验方法研究了不同P含量对2.25Cr1Mo钢第二类回火脆性倾向的影响。结果表明:P含量会对2.25Cr1Mo钢第二类回火脆性产生显著影响。当钢中P含量为0.002%(质量分数,下同)时,第二类回火脆性敏感系数为-51.4℃,脆化倾向小。当P含量升至0.012%,尽管该数值满足ASTM-A387标准规定的P含量要求范围(≤0.035%),但钢的第二类回火脆性敏感系数已达59.6℃,具有较强的回火脆性倾向。当P含量为0.05%时,步冷处理前后钢的冲击功均较0.012%P试验钢有了明显降低,且脆性敏感系数高达174℃,回火脆性倾向极大。在对2.25Cr1Mo钢成分设计时,建议P含量控制在0.002%为宜。

钻机主轴断裂失效分析及改进措施

本文对CZ—22冲击式钻机主轴断裂失效问题进行了探讨,分析了失效原因,并进行了试验研究,提出了改进措施。

核电土建设备产品见证件弯曲试验钢筋断裂原因分析

某核电土建设备产品见证件在弯曲试验时发生钢筋纵向断裂现象,采用化学成分分析、硬度检测、金相检验和冲击试验等方法对钢筋的断裂原因进行了分析。结果表明:由于产品焊接时的热量将钢筋加热到了产生第二类回火脆性的温度,加之焊后冷却速度过慢,使杂质元素在晶界处偏聚,造成晶界弱化而产生脆性,从而导致产品见证件在弯曲试验时于钢筋处纵向断裂。

大型船用弯舵杆的成分调整及热处理

通过对大型船用弯舵杆采取成分调整及热处理细化晶粒、抑制第二类回火脆性等工艺措施，提高了锻件的力学性能。

回火温度对不同淬火处理0.6C超级贝氏体钢组织及性能的影响

分析了不同回火温度下等温盐浴和淬火-配分-回火(Q-P-T)工艺处理0.6C超级贝氏体钢的微观组织和力学性能。结果表明:经230℃×10 h+320℃×7 h两步法等温淬火处理后,试样在360~500℃温度区间出现明显的第二类回火脆性,而Q-P-T试样回火脆性温度区间为450~470℃,经Q-P-T工艺处理后,回火脆性温度区间明显变窄,试样力学性能全面提高。利用SEM、TEM、XRD等手段对显微组织进行表征,揭示了Q-P-T试样优于等温处理的两个主要因素:经Q-P-T工艺处理后,微观组织更为细化,随着亚晶界的增多,组织稳定性进一步增强,碳化物晶界偏聚受到阻碍,难以连接成网状,故经Q-P-T工艺处理后试样第二类回火脆性区间极大缩小;经Q-P-T工艺处理后薄膜状残留奥氏体含量增大,奥氏体更为稳定,有利于减弱第二类回火脆性的影响。