05Cr17Ni4Cu4Nb钢时效处理过程及变形过程对逆变奥氏体体积分数的影响

利用快速相变仪、X射线应力分析仪、MTS材料试验机等设备,对经不同温度时效处理的05Cr17Ni4Cu4Nb试样测量逆变奥氏体体积分数,分析605℃时效处理时不同保温时间下逆变奥氏体体积分数的变化,研究拉伸变形情况下逆变奥氏体体积分数变化情况.结果表明:在未超过材料Ac1情况下,逆变奥氏体体积分数随着时效温度的升高而增加,超过Ac1情况下,时效处理冷却过程中发生马氏体转变,逆变奥氏体体积分数反而降低;605℃时效处理情况下,逆变奥氏体体积分数随着保温时间延长先增加后减少,含量增加过程中逆变奥氏体析出行为符合JMA动力学方程;逆变奥氏体在变形过程中发生相变,其变形前后逆变奥氏体体积分数比值的对数值与真应变存在较好的线性关系.

时效处理对05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响

试验研究了1040℃固溶的马氏体沉淀硬化不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb在480~620 ℃时效5 h的组织,强度和硬度。结果表明,随时效温度升高,马氏体基体逐渐分解,碳化物析出而降低;在时效处理过程中,随时效温度升高,富Cu相最初以球形析出,逐渐发展成椭圆形及杆状,尺寸增大,与基体共格界面消失,强化效果减弱;05Cr17Ni4Cu4Nb钢经1 040℃固溶,480℃5 h时效后,其HRC硬度值44.3,满足钢材HRC硬度值43的要求。

不同环境下05Cr17Ni4Cu4Nb钢超高周疲劳性能研究

采用超声振动疲劳试验机、SEM等手段,分别在室温、22%NaCl室温和95℃水蒸气的环境下,对895 MPa强度等级的05Cr17Ni4Cu4Nb钢进行超高周疲劳性能研究。研究结果表明,在109周次寿命循环下,该材料在三种环境下的疲劳极限分别为490 MPa、460 MPa和360 MPa。对断口进行SEM分析,发现95℃水蒸汽环境下对材料疲劳失效断口特征影响较小。而在22%NaCl环境下会在材料表面凹凸处产生局部腐蚀,造成裂纹易于从此处萌生,降低疲劳寿命。

残余奥氏体对05Cr17Ni4Cu4Nb钢逆变奥氏体含量的影响

根据实际热处理工况,在快速相变仪上模拟设计热处理工艺,通过控制中间时效终了温度,考核不同含量未转变奥氏体对最终时效后逆变奥氏体含量的影响。结果表明:最终时效后奥氏体含量与其合金元素含量有关;随着中间时效后未转变奥氏体含量的增加,最终时效后奥氏体含量先增加后减少。严格控制残余奥氏体含量是控制叶片产品逆变奥氏体含量的手段之一。

05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头疲劳性能试验分析

采用四点弯曲疲劳试验方法,测试了汽轮机低压末级动叶片05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头的疲劳性能,绘制了该接头的S-N曲线,并与钢母材进行了对比。结果表明:采用优化的焊接、热处理工艺,05Cr17Ni4CuNb钢焊接接头的条件疲劳极限可以达到母材的90%以上;焊缝表面或近表面的显微缺陷及接头的组织不均匀性是影响该焊接接头疲劳性能的主要因素,严格控制焊接工艺、减少焊缝显微缺陷、防止热影响区晶粒过度长大是提高叶片焊接接头疲劳寿命的重要措施。

应变率对05Cr17Ni4Cu4Nb钢拉伸性能的影响

采用万能材料试验机和旋转盘冲击拉伸装置对05Cr17Ni4Cu4Nb钢进行了不同应变率的拉伸实验研究,获得了05Cr17Ni4Cu4Nb钢沿轧制方向和垂直于轧制方向在应变率为10-2/s^103/s范围内的应力应变曲线,分析了应变率对05Cr17Ni4Cu4Nb钢屈服应力的影响规律。结果表明,05Cr17Ni4Cu4Nb钢在两个方向的弹性模量和拉伸强度几乎相当,但沿轧制方向的断裂强度和断裂延伸率较高,05Cr17Ni4Cu4Nb钢沿轧制方向和垂直于轧制方向的屈服应力均随应变率升高而增大,但变化趋势不同。根据实验结果,拟合得到了05Cr17Ni4Cu4Nb钢不同方向屈服应力与应变率变化关系的方程。

05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢真空时效热处理氧化变色原因分析

采用不同工艺制度对05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢进行了真空时效热处理,研究了影响05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢表面时效氧化变色的各种因素。结果表明:05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢对真空时效气氛比较敏感,氧化变色主要与材料的高铬含量有关,为避免05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢表面氧化变色,最好在还原气氛中进行真空时效热处理;若在现有真空弱氧化气氛中进行时效处理,如出炉温度降低到60℃以下,试样表面颜色基本不变,其表面质量满足要求;采用丙酮超声波清洗方式进行前处理可使试样时效氧化变色问题得到有效改善。

05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢轴和轴套黏连原因

某05Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢轴和轴套在试验过程中发生黏连,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜分析、硬度测试等方法分析了该轴和轴套黏连的原因。结果表明:该不锈钢轴和轴套在装配时,操作人员未涂润滑脂,该轴和轴套配合间隙较小,在振动和旋转试验过程中,轴和轴套间存在受力偏载现象,接触部位发生微动磨损,使氧化膜破裂,金属间直接接触,从而导致轴和轴套发生黏连。

浅谈17-4PH沉淀硬化不锈钢

通过对05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化原理的深入分析,针对其加工、锻造、热处理的特殊性,改进加工、热处理工艺,分析其用作阀座的可能性。

某燃机余热锅炉给水泵泵轴开裂原因

某燃机余热锅炉给水泵05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢泵轴在使用过程中发生开裂。采用宏观观察、化学成分分析、断口分析、金相检验、力学性能测试和硬度测试等方法,对泵轴开裂的原因进行了分析。结果表明:泵轴开裂性质为镀铬层次表面加工缺陷诱发的多源启动疲劳扩展开裂,泵轴的显微组织中含有大量高温δ铁素体,局部区域δ铁素体的含量可达50%,导致材料冲击韧性明显降低,削弱了泵轴的承载能力,加速了应力集中部位裂纹的形成和扩展,最终导致泵轴发生开裂。

进气室支架不锈钢材料热处理工艺研究

通过力学及金相等手段验证进气室支架材料17-4pH在不同固溶冷却方式及不同温度下时效性能及显微组织,结果表明固溶处理采用快速冷却可使17-4pH材料屈服强度及屈强比提高,同时时效后的延伸率及断面收缩率也相对提高。研究表明,屈服强度下限为1000 MPa的进气室支架在1040℃固溶油冷,在540℃时效可获得较高的综合力学性能。

回火处理对05Cr17Ni4Cu4Nb钢性能及晶间腐蚀敏感性的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、硬度及冲击试验等手段,观察和测试05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体不锈钢的组织和性能,通过晶间腐蚀试验研究了回火处理对其晶间腐蚀敏感性的影响。结果表明,经650℃×2 h回火处理后,固溶时效态05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢中含Cu弥散强化相密度降低,尺寸增大,逆变奥氏体相沿原奥氏体相及原马氏体板条界处生成并长大,含Cr碳化物分解,Cr元素偏聚析出形成了条状析出相,但分布更为均匀,导致钢的强度降低,韧性提高,并且由于弥补了原贫Cr区的Cr元素,材料的晶间腐蚀敏感性降低。

焊后热处理对05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头组织与性能的影响

通过力学性能测试、光学显微镜、扫描电子显微镜对汽轮机末级叶片用05Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化不锈钢焊接接头不同焊后热处理工艺条件下的组织与性能进行了研究。结果表明,经540℃时效处理,05Cr17Ni4Cu4Nb钢焊接接头的强度与母材相当,焊缝区的缺口冲击韧性差;时效温度提高到600℃后,接头的强度略有下降,焊缝区冲击韧性上升;直接时效态焊接接头的硬度谷值位于距离熔合线6-7 mm处的热影响区;经过重新固溶、时效处理,焊接接头的强度和缺口冲击韧性都比较高。焊缝冲击韧性的提高主要与焊缝组织变化及断裂机制的转变有关。

热处理对05Cr17Ni4Cu4Nb钢耐蚀性的影响

采用极化曲线、交流阻抗谱等电化学方法和慢应变速率试验研究了不同工艺处理后05Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)钢的耐蚀性能,并对显微组织进行了观察分析。结果表明,双级时效态试样的自腐蚀电位最小,自腐蚀电流密度最大,试样的强度最大,但是断后伸长率为7. 1%,断口形貌呈现脆性断裂特征,应力腐蚀敏感性最高,在3种处理工艺中耐蚀性最差。增加调整处理的组织均匀细小且自腐蚀电位提高,自腐蚀电流密度降低,耐蚀性明显优于单级时效态和双级时效态。