M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢CMT对接焊连接机理

本工作以ERNi-1镍基焊丝为填充金属,通过冷金属过渡焊接技术(CMT)对粉末冶金制备的M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢进行连接;采用拉伸实验、维氏显微硬度测试、SEM及EDS表征焊接接头力学性能及微观组织,统计焊缝及M390一侧不同区域的晶粒尺寸及碳化物分布情况,研究焊接接头的连接机理。研究结果表明:通过CMT对接焊成功实现M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢的连接,得到无孔洞、无夹杂等缺陷的焊接接头。最佳焊接工艺参数为焊接速度4.5 mm/s、送丝速度9 m/min、焊接电流110 A、焊接电压18.1 V,对应焊接接头抗拉强度达到493 MPa、延伸率为21.8%,断裂于焊缝位置,且断裂类型为韧性断裂,其塑性远高于M390母材。焊缝组织由奥氏体组织及(Ti、Ni、Al)的碳化物组成。焊缝与M390实现良好的冶金结合,但在304熔合区有明显的熔合线。M390热影响区由于受热输入及焊接残余应力的影响,其基体中残留奥氏体被诱导发生马氏体相变,导致M390热影响区基体中碳元素过饱和,析出的碳元素不仅使得碳化物数量增加,而且促使碳化物类型由M_(23)C_(6)向M_(7)C_(3)发生转变。M390粗晶区碳化物尺寸最大,呈现出条形状形貌;M390细晶区碳化物尺寸介于M390母材与M390粗晶区之间,呈现出条形状和颗粒状两种形貌。M390高碳马氏体不锈钢一侧热影响区的晶粒尺寸明显小于采用传统熔化焊时马氏体钢热影响区的晶粒尺寸,充分体现CMT焊接对M390高碳马氏体不锈钢热影响区粗化问题的改善。

M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢TIG焊连接机理

针对M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢的连接问题,使用TIG焊接方法,并对M390/304焊接接头进行拉伸、维氏显微硬度测试、SEM及EDS表征焊接接头力学性能及微观组织,X射线衍射分析各区域中相组成,统计焊缝及M390一侧不同区域的晶粒尺寸,揭示焊接接头的断裂机理。研究结果表明,采用TIG焊可以实现M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢异种金属连接,得到焊缝形貌美观、无孔洞、无夹杂等缺陷的焊接接头。最佳焊接工艺参数为:焊接电流120 A,电弧电压16 V,焊接速度3.3 mm/s;对应的抗拉强度为266 MPa。焊缝由马氏体、M23C6及M7C3组成,焊缝中晶粒尺寸最大,平均晶粒尺寸为17.96μm。由于焊缝基体组织为马氏体且晶粒尺寸最大,焊接接头断裂在焊缝,断裂类型为解理断裂。M390侧和焊缝中碳化物主要为(Cr、V)碳化物,从M390母材到粗晶区,碳化物形貌逐渐由颗粒状向长条状演变,热的作用导致碳化物长大聚集。

高碳马氏体片中脊的研究

研究马氏体中脊形貌和形成机制具有理论意义。采用Fe-C合金、CrWMn、W6Mo5Cr4V2等材料,淬火得马氏体组织,应用QUENTA-400型扫描电镜和JEM-2100高分辩电镜观察马氏体中脊。发现在高碳孪晶型马氏体片中存在中脊,中脊宽窄不等,中脊周围可为孪晶,也可为高密度位错。中脊由精细孪晶片构成,孪晶片与中脊线呈夹角分布。中脊的形成与应变能有关,温度越低,弹性模量越高,为调节应变能而形成了中脊。

高碳马氏体不锈钢M390与奥氏体不锈钢304闪光对焊的微观组织及力学性能

通过闪光对焊方法连接M390高碳马氏体不锈钢与304奥氏体不锈钢.通过室温拉伸试验、显微硬度测试表征了焊接接头的力学性能.采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)分析了焊接接头的微观组织形貌、元素扩散及各区域相组成.结果表明,利用合适的焊接工艺参数,M390与304之间可以形成焊缝形貌美观、抗拉强度最大值为480.62 MPa、断后伸长率为6.2%的闪光对焊焊接接头.焊缝组织由马氏体、奥氏体、M_(23)C_(6)和M_(7)C_(3)组成.M390侧及焊缝中碳化物类型为(Cr,V)碳化物.M390热影响区不同位置受到的热影响不同,导致在不同位置碳化物的聚集长大程度不同.M390粗晶区中碳化物聚集长大的同时有新的碳化物不断析出,碳化物以长条状和颗粒状两类形貌存在,而细晶区中碳化物尺寸小,以颗粒状存在.焊接接头为脆性断裂,断裂位置在焊缝,这与焊缝组织及焊接接头元素扩散相关.

高碳马氏体深冷处理后分解产物的组织分析

采用Ｘ衍射和透射电镜研究了淬火及深冷后的微细组织结构，指出深冷处理后硬度的提高主要来自微细弥散碳化物的沉淀析出，这些碳化物直径在１０－ ６ ｍ ｍ级．研究表明，深冷处理使马氏体轴比ｃ／ａ 降低．

高碳马氏体钢球淬火开裂失效分析

T7—T8钢的热轧方坯模锻制的12 0mm耐磨钢球经锻后余热淬火 ,多数钢球开裂。对断口和材料组织形貌分析后 ,发现热处理工艺不合理造成的淬火应力大及组织粗大是导致钢球开裂的主要原因。

高碳马氏体不锈钢9Cr18 Mo生产工艺的改进

本文介绍了高碳马氏体不锈钢 9Cr1 8Mo的性能和用途 ,以及 2 0 0 1年围绕该钢种攻关指标所开展的技术质量工作 ,使该钢种各项技术性能均符合GB1 2 2 0 -92交货技术条件 ,并使我厂从试制阶段的零星组距形成到目前 2 0mm～ 1 0 0mm多组距的大规模生产 ,解决了原来该钢种成本倒挂的现象 ,并逐步以优质的产品质量占稳了市场。综合成材率、订货量、产值攻关目标全面完成。

高碳马氏体钢三体磨料磨损特性的研究

研究了高碳马氏体铬合金钢中碳化物的存在对钢的耐磨性的影响。研究结果表明,弥散细小碳化物数量的增加虽然可增加钢的硬度,但由于“尺寸效应”,在三体磨损系统中并不一定能提高钢的耐磨性。碳化物对钢的三体磨损抗力的影响是随磨料硬度、尺寸及配对材料的变化而变化的。

高碳马氏体与奥氏体不锈钢焊接可行性研究

主要阐述高碳马氏体与奥氏体不锈钢的对接焊接试验,通过对焊接试样的分析,评定两种组织的不锈钢焊接的可靠性。结果表明:由于碳含量偏高,焊接后的不锈钢在热影响区更易发生断裂;焊接后的热处理只能起到细微的细化晶粒的作用,对焊接性能没有改善效果。

奥氏体化温度对含铜高碳马氏体不锈钢的组织和性能的影响

使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等手段对高碳马氏体不锈钢进行表征,研究了添加铜(Cu)对其在不同奥氏体化温度下组织的变化,并分析了其强韧性和耐蚀性。结果表明:随着奥氏体化温度的升高合金中碳化物的含量降低,残余奥氏体的含量提高。Cu的添加促进了分布在基体上的小尺寸碳化物的析出,且使合金中残余奥氏体的含量显著提高。残余奥氏体的软化作用大于马氏体的强化作用,使含Cu高碳马氏体不锈钢的硬度稍有降低,但是其室温冲击功由8Cr18MoV的1.5 J提高到8Cr18MoV-3.1Cu的9.1 J,其韧性也大幅度提高。同时,残余奥氏体的增加使含Cu钢的自腐蚀电位有所降低。

高碳马氏体钢球磨机衬板

高锰钢球磨机衬板是冶金工业选矿厂大量的消耗零件,为我厂主要产品之一。关于这类衬板的使用情况,经初步观察,它所受冲击并不强,对它硬化作用也并不大,其磨损表面经几次测定,硬度约在240~300HB,因此我们试图以其它钢质代替高锰钢衬板。经过无产阶级文化大革命,在厂党委的领导与支持下,进行了比较广泛的试验,前后共试验四种方案(奥氏体碳化物;中碳马氏体;高碳珠光体;高碳马氏体),都得到了不同程度的效果。以下是高碳马氏体钢衬板试验的基本情况。

淬火工艺对高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo组织及性能的影响

为了获得组织及性能良好的高碳马氏体不锈钢10Cr15MoVCo,利用扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计以及冲击试验机等手段研究了淬火温度和保温时间对试验钢组织及性能的影响。研究结果表明,随着淬火温度的升高,二次碳化物的平均尺寸及面积分数均减少,残余奥氏体含量增加;钢材的硬度先增大后减小,淬火温度超过1050℃后,冲击韧性明显减小,最佳淬火温度为1050℃。在最佳淬火温度下,随着保温时间的延长,二次碳化物的平均尺寸及面积分数减小,残余奥氏体含量略有增加;钢材硬度先增大后减小,但总体变化幅度较小;冲击韧性随保温时间延长而增大,最佳保温时间为15 min。

微轧制下高碳马氏体钢的超延展性与尺度效应

高碳淬火钢难以在室温下发生塑性变形,人们曾将此现象归因于成分(碳含量过高)和组织(马氏体塑性差),未考虑几何尺寸的影响.为此,本研究在室温下对厚度为400?m的9Si Cr淬火马氏体钢进行微轧制实验,发现微轧制下实验钢的塑性良好,延展率达200%以上,且硬度比淬火态提高了39%.本文对此新发现进行了研究.首先,负辊缝轧制使横向压应力增大,同时由于单位体积的接触表面积变大,而引起纵向压应力和垂直方向压应力同时增大,因而静水压力增加.这些因素有利于抑制轧件边裂、头部劈裂以及轧件内部缺陷生成和扩展,致使塑性改善.这一现象可以用传统理论进行解释,属于第一类尺度效应.其次,由于位错和孔洞一旦到达试样表面就会释放和消失,所以轧件的比表面积越大对提高塑性越有利.因此,比表面积充分大的薄轧件已不能视为均匀连续、各向同性的理想材料,其表面效应属于第二类尺度效应.实验结果表明:长期以来认为高碳马氏体组织塑性差的认识在薄轧件轧制中受到挑战,需要同时考虑两种尺度效应,才能深入认识其力学表现和物理本质.

新型高碳马氏体不锈钢的组织与性能

高碳马氏体不锈钢因其高硬度、优异的耐磨性以及适中的耐蚀性,被广泛应用于刀剪行业。主要通过金相,扫描电镜,硬度、冲击韧性、耐磨性能、耐蚀性能以及抗菌性能检测等方法,对新型刀具用高碳马氏体不锈钢6Cr16MoVRE进行微观组织表征与性能研究,并与5Cr15MoV和9Cr18MoV钢对比。研究发现,6Cr16MoVRE的碳化物尺寸细小且分布均匀。相比于另2种材料,6Cr16MoVRE具有高硬度与最佳冲击韧性,良好的耐磨性,优异的耐蚀性。此外,Ag的添加使6Cr16MoVRE具有极好的抗菌性。新型6Cr16MoVRE性能优异,为国内生产高档刀具提供了材料保障,有利于中国刀剪行业转型升级。

太钢高碳马氏体60r13精密不锈钢带试轧成功

日前，太钢精密带钢公司高碳马氏体产品又添新贵，厚度0．1mm的6Cr13精带成功下线，经初步测试，各项性能指标良好。

高碳钢的焊接

（1）高碳钢的焊接性。由于高碳钢的含碳量比中碳钢更高,在焊缝和热影响区更容易产生硬脆的高碳马氏体,所以淬硬倾向和裂纹敏感性更大,焊接性更差。但是，高碳钢一般不用于制造焊接结构，而用于高硬度耐磨部件或零件的制造，它们的焊件大多数是焊补修理。

CrWMn钢金相磨制面显微裂纹原因分析

对CrWMn钢进行淬、回火处理后磨制金相试样,不同状态下磨制面均可见显微裂纹,通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察抛光状态和侵蚀状态下的裂纹形貌,得出以下结论:高碳淬火马氏体尤其在过热淬火状态下,金相磨制面极易产生显微裂纹,随着淬火烈度和过热程度的增加,显微裂纹的数量显著增加;由于放大倍数和衬度等因素,抛光状态下显微裂纹在光学显微镜中不易被发现,须借助扫描电镜在更高倍数下观察;侵蚀状态下显微裂纹易于辨别,其长度与奥氏体晶粒尺寸为同一级别;大多数显微裂纹产生于试样磨制阶段,主要与马氏体的组织敏感性和磨制表面不平衡的收缩有关,但不排除部分裂纹由马氏体针叶相撞所致;淬火试样经中、高温回火后,磨制裂纹数量大幅下降。

冷处理对高碳铬马氏体钢9Cr18Mo组织转变及析出行为的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱仪(SEM-EDS)等分析技术,研究了冷处理过程显微组织的转变和冷处理对回火过程碳化物析出行为的影响。结果表明:9Cr18Mo钢经冷处理后残余奥氏体含量降低,硬度升高;冷处理过程马氏体板条细化、大角度晶界比例和位错密度增加;碳原子在冷处理过程偏聚形成富碳区域或形成细小碳化物析出;在回火过程中,碳原子与合金原子形成大量合金碳化物析出;经过冷处理后,碳化物在回火过程中开始析出温度降低,引起了二次硬化峰偏移。

灰铸铁异质焊条焊接时HAZ冷裂纹研究

综合采用插销试验、扩散氢测定和热模拟试验 ,研究了扩散氢与显微组织变化对灰铸铁焊接接头热影响区 (HAZ)冷裂纹倾向的影响规律。结果表明 ,HAZ组织转变对冷裂纹倾向影响较大而对扩散氢影响较小 ,HAZ快冷造成的粗大高碳马氏体组织是导致 HAZ冷裂纹倾向增大的主要原因。

浅谈ZG340～680铸钢件的现场焊接工艺

针对ZG340～680高碳铸钢的现场焊接,在不具备预热设备、回火炉及保温设备的情况下,为保证工程质量,选用302焊条、焊前火焰加热、直流反接低速施焊,辅以加热、锤击等方法消除应力,采用合理的后热温度代替焊后的整体热处理,以石棉灰作为保温、缓冷材料,有效地解决了大型高碳钢铸件的现场焊接问题,是一个成功的尝试。