固溶时效温度对10Ni3MnCuAl钢组织和性能的影响

研究了不同固溶时效温度对10Ni3MnCuAl钢组织和力学性能的影响。结果表明：10Ni3MnCuAl钢在830～890℃固溶后可以获得优良的综合力学性能；在400～500℃时效时，随温度的升高，强度逐渐升高，塑韧性逐渐降低；500℃时效时硬化达到最大效果，强度达到峰值，塑韧性降到低谷；超过500℃后，随温度的升高，强度逐渐降低，塑韧性逐渐升高；与固溶态的钢相比，时效后钢的冲击韧度大幅下降，但与原始态的试验钢相比，同等硬度时，特别是过时效状态下，冲击韧度有了大幅提高。

三维原子探针对10Ni3MnCuAl钢中NiAl和Cu析出位置关系的研究

将析出硬化钢10Ni3MnCuAl在900℃固溶处理2 h,500℃时效处理4 h或100 h后,用三维原子探针(3DAP)研究钢中NiAl和Cu的析出位置关系。结果表明,固溶样品中Ni、Al和Cu三种元素分布均匀。500℃时效4 h的样品中发现金属间化合物NiAl和富Cu相在相同位置析出,随着时效时间增加到100 h,NiAl相和富Cu相有逐渐分离的趋势,这是因为NiAl相为体心立方的B2结构,而富Cu相此时已趋于向面心立方的ε-Cu转变。

三维原子探针表征10Ni3MnCuAl钢时效过程中析出相NiAl和Cu的变化规律

本研究使用三维原子探针表征了10Ni3MnCuAl钢在540℃时效过程中析出相随时间的变化规律,使用透射电镜分析了NiAl析出相的晶体结构及其在基体上的分布状态。结果表明:10Ni3MnCuAl钢在540℃时效过程中,NiAl析出相由时效2h后的近球状转变为时效100h后的长条状,平均粒子半径由1.13nm长大到2.13nm,数量密度由1.70×10^22m^-3降低到3.40×10^21m^-3;Cu析出相由时效2h后的球状转变为时效100h后的长条状,平均粒子半径由1.04nm长大到2.08nm,数量密度由6.04×10^21m^-3降低到2.00×10^21m-3。两种析出相由相邻位置转变为以Cu为核心,NiAl为外壳的壳状结构。B2结构的NiAl相对基体的强化作用大于Cu相对基体的强化作用,NiAl相弥散分布在马氏体板条上,并在基体的[200]方向存在超结构反射斑点。

固溶工艺对10Ni3MnCuAl钢组织和性能的影响

采用OM、SEM、TEM及力学性能分析方法,研究了不同固溶温度、时间、冷却方式对10Ni3Mn Cu Al钢组织和性能的影响。结果表明:固溶空冷条件下,随着固溶温度的升高,固溶硬度呈现先升高后降低的趋势;随着固溶时间的延长,硬度峰向低温移动。在830~910℃范围之间,试验钢的屈服强度在872.7~894.2 MPa之间,抗拉强度在1313.0~1330.3 MPa之间,断后伸长率在14.0%~14.5%之间,断面收缩率在65.0%~66.3%之间,冲击功在158~180 J之间。在870℃,2 h最佳力学性能出现;固溶空冷得到以板条马氏体为主的组织,固溶炉冷得到粒状贝氏体为主的组织;板条马氏体具有比粒状贝氏体组织具更优异的硬度、强度、塑性和韧性,尤其是冲击韧性。

热处理工艺对10Ni3MnCuAl钢组织性能的影响

主要研究"正火+回火"与"淬火+回火"两种不同热处理工艺制度对10Ni3MnCuAl钢的金相组织、硬度及力学性能等的影响。研究结果表明:应用"正火+回火"代替"淬火+回火"对10Ni3MnCuAl钢轧材进行热处理,完全可以满足使用性能的要求。

10Ni3MnCuAl钢材超声波探测分析——技术及经济分析

本文通过对10Ni3MnCuAl钢材的超声波检验过程介绍,说明超声检验对钢材质量控制的可靠性。通过超声波检验,利用缺陷图形分析判定缺陷,可为改进10Ni3MnCuAl钢材的质量提供准确的数据。通过经济分析,说明了采用其检验方法在经济上的可行性和必要性。

电渣重熔10Ni3MnCuAl钢中Al元素的均匀性控制

通过对10Ni3MnCuAI两组电渣重熔试验后的取样数据进行分析,钢锭头、尾部AI元素烧损严重且成分不均的主要原因在于渣料中的不稳定变价氧化物以及重熔过程中的气相传氧导致AI的氧化反应。冶金热力学计算表明,所引起AI元素烧损的化学反应均向右进行,通过在渣中及重熔过程中补加AI粉使得电极在重熔过程中AI元素烧损得到有效控制,钢锭中AI元素分布更加均匀。

10Ni3MnCuAl钢

10Ni3MnCuAl相当于日本NAK80。属于Ni-Al-Cu时效硬化钢,是高性能、高精度、高级镜面塑料模具钢。具有良好的镜面加工性和放电加工性。经特殊熔炼,纯净度高,性能稳定,有很好的抛光性能与雕饰性。无需热处理,切削性佳,具有良好的加工性和表面光洁度,硬度分布均匀。具有良好的焊接性,在焊接部位硬度起先出现下降,焊接后经500℃保温5h的时效处理和风冷后,硬度值和热影响值均与基材的硬度相同。

塑料模具钢10Ni3MnCuAl的相变特性及热处理工艺

采用膨胀法,辅以硬度测试和金相分析测定了时效硬化型塑料模具钢10Ni3MnCuAl的相变点,以及900℃奥氏体化后过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。根据相变特性结合切削试验确定该钢的热处理工艺以正火＋时效更为合适,所获贝氏体组织的工件直径范围为200～1000mm。

奥氏体化温度对10Ni3MnCuAl钢贝氏体转变动力学的影响

利用热膨胀相变仪,研究了860～950℃不同奥氏体化温度对10Ni3MnCuAl钢贝氏体连续转变动力学的影响。结果表明,奥氏体化温度越高,奥氏体晶粒越粗大,贝氏体连续转变起始温度(Bs)和50%转变温度(Bm)越低,但贝氏体转变终了温度(Bf)几乎不变,并且奥氏体化温度越高,贝氏体转变速率峰向低温移动,贝氏体转变最大速率由相变驱动力和扩散速率共同决定,其中相变驱动力是主要影响因素。

固溶和时效工艺对10Ni3MnCuAl钢组织和硬度的影响

采取光学显微镜、扫描电镜和热模拟试验机,对10Ni3Mn Cu Al钢进行固溶和时效工艺研究。结果表明:固溶后随着冷却速度的提高,试验钢硬度增加,当冷却速度大于1℃/s时,钢硬度变化不大;随着时效温度的提高,硬度呈抛物线变化,在500℃达到硬度峰值;随着时效时间的延长,硬度逐渐提高,45 min到60 min在380 HV5左右出现一个平台,当时效时间延长到90 min,硬度均值为401 HV5。10Ni3Mn Cu Al钢经900℃固溶保温3 min/mm,随后以大于1℃/s冷却到室温,500℃时效保温90 min,硬度可达38~42 HRC(373~412 HV5),满足客户对钢板的硬度要求。

10Ni3MnCuAl钢加热和冷却过程中的显微组织演变

采用高温金相技术,研究了10Ni3Mn Cu Al钢加热至950℃以及保温过程中的显微组织演变行为和其后200℃/min冷速下的马氏体相变行为及其切变特点。结果表明：试验钢在加热到950℃奥氏体化过程中,新的奥氏体晶粒会在原始晶界处和晶内同时形核并长大。随着保温时间的延长,奥氏体晶粒逐渐长大,最终形成平均晶粒尺寸为20μm、大小均匀的晶粒。在其后冷却过程中,试验钢发生马氏体转变,原奥氏体晶粒尺寸不变。

热处理工艺对塑料模具钢10Ni3MnCuAl组织、晶粒度和性能的影响

利用金相和冲击试验方法测定了10Ni3MnCuAl正、回火和淬、回火处理后的组织、晶粒度和冲击韧性。结果表明,试验钢通过正火可显著改善组织均匀性和细化晶粒,晶粒度由淬、回火状态的2级提高到7级,950℃为试验钢的最佳正火温度;试验钢经过950℃正火和520℃回火处理后组织为回火贝氏体,回火后硬度为41.3HRC,冲击值达到13.3J,相对880℃淬火和520℃回火冲击值有显著提高。

15Ni3CrMoV与10Ni5CrMoV异种钢对接接头的显微组织及力学性能

采用脉冲TIG焊及手工电弧焊相结合对15Ni3CrMoV钢与10Ni5CrMoV钢进行双边开坡口的对接焊,对异种钢对接接头的显微组织、拉伸性能、冲击韧性和显微硬度等进行了研究。结果表明:异种钢对接接头焊缝区的组织呈典型的树枝晶特征,手工电弧焊对接接头的焊缝晶粒呈垂直生长的特点,而脉冲TIG焊对接接头的焊缝晶粒则呈水平生长的特点;对接接头室温拉伸断裂位置均在焊缝区,热影响区的硬度最大;脉冲TIG焊对接接头的抗拉强度和冲击韧性均高于手工电弧焊的。

高镜面塑料模具钢Cr4Ni3MnCuAl热处理工艺的研究

采用OM、SEM、硬度测试分析方法,研究了不同固溶温度、冷却方式和不同时效温度对Cr4Ni3MnCuAl钢组织和硬度的影响。结果表明:随着固溶温度的升高,固溶硬度呈现先升高后降低的趋势,固溶油冷硬度高于固溶空冷硬度约1.1HRC。固溶冷却后的组织以板条马氏体为主,880尤为最佳的固溶温度。在200℃-610℃范围内时效4h,时效硬度呈现出先升高后降低的趋势。时效4 h可为钢材提供约6.2HRC的硬度增量。520℃时效后得到的组织为板条马氏体+少量粒状贝氏体+少量残余奥氏体。从组织和硬度方面综合评价,880℃固溶油冷+520℃时效为Cr4Ni3MnCuAl钢的最佳热处理工艺。

10Ni3MnCuAl高速铣削表面粗糙度实验研究及参数优化

针对10Ni3MnCuAl塑料模具钢进行切削试验,探索不同切削参数对表面粗糙度的影响规律。采用多元回归方法,建立了10Ni3MnCuAl塑料模具钢高速铣削表面粗糙度预测模型,用F、t检验法验证模型的显著性。基于遗传算法,以指定的表面粗糙度值为约束条件,材料去除率Q为目标函数进行工艺参数优化,对10Ni3MnCuAl塑料模具钢高速铣削加工切削参数的选择具有一定的指导意义。

10Ni3CrMoV钢CO_2激光多层焊的接头组织与性能

与传统电弧焊相比,激光焊接厚板优势明显。采用纯激光焊和激光电弧复合焊等多道焊接技术实现了28 mm厚10Ni3CrMoV钢的高效焊接,采用光学显微镜分析焊缝、热影响区和焊缝重叠区的组织,激光复合焊缝组织主要为针状铁素体,纯激光焊缝、粗晶区和细晶区组织主要为板条马氏体,激光复合焊缝重叠区组织为粒状贝氏体+马氏体,纯激光焊缝和激光复合焊缝重叠区组织为马氏体+少量粒状贝氏体。测试了焊接接头的力学性能,结果表明,激光复合焊缝金属的冲击韧性较高,焊接接头的抗拉强度和屈服强度与母材相当,延伸率略小于母材,焊接接头的最大硬度小于360 HV,弯曲性能合格。

10CrNi3MoV钢MAG焊接头组织与力学性能研究

采用MAG焊对8 mm厚的10Cr Ni3Mo V钢板进行焊接,借助光学显微镜、扫描电镜、HVS-10型硬度仪、WES600D液压万能试验机、JBN-300B冲击试验机等,对接头组织、硬度和力学性能等进行了研究。结果表明：焊缝组织为针状铁素体、少量的粒状贝氏体和沿柱状晶分布的先共析铁素体。粗晶热影响区晶粒较大,组织为粗大的马氏体。接头的硬度峰值在粗晶热影响区。接头拉伸性能优良,试样均断在母材。从焊缝到热影响区,冲击吸收功逐渐增加。

热处理工艺对大截面锻材10Ni3MnCuAl性能与组织的影响

利用力学性能测试方法及OM、SEM,研究了不同热处理工艺对大截面锻材10Ni3MnCuAl力学性能与组织的影响。结果表明,固溶前采用正火工艺可提高10Ni3MnCuAl的塑、韧性。冲击值表现出中心低、边角高的特点,而抗拉强度未发生明显变化。正火工艺可细化组织和晶粒,但大截面扁钢中心到边部的冷却强度有差异,边角组织细化和晶粒细化程度更好。

超(超)临界锅炉用10Cr18Ni9NbCu3BN钢制管工艺研究

系统地分析研究了10Cr18Ni9NbCu3BN钢的热穿孔工艺、冷轧工艺、半成品高温软化工艺和成品固溶工艺以及冷轧变形量对成品晶粒度均匀性的影响,重点研究讨论了半成品管不同软化温度和不同保温时间以及成品管不同固溶温度和不同保温时间对成品晶粒度的影响。