Fe-18Cr-18Mn-C-Mo(Si)-N系相图垂直截面的热力学计算

利用Thermo-Calc软件和相关数据库对Fe-18Cr-18Mn-C-Mo(Si)-N合金系在氮气压力为100kPa下随N含量变化的变温截面进行了计算.结果发现,随着C的质量分数从0增加到0.12%时,γ相区没有发生明显的变化,但对碳化物M23C6的析出产生了显著的影响,从而改变了高氮钢奥氏体化后的析出序列.当继续添加质量分数为2%的Mo时,γ/α+γ相边界向右侧移动,不但存在碳化物M23C6还有碳化物M6C.当添加不同含量的Si时,γ相区明显缩小,而且碳化物M23C6的析出温度与成分也发生了很大的变化.Fe-18Cr-18Mn-0.09C-0.8Si-0.5N钢的奥氏体化温度及Cr2N相析出温度与该合金系的热力学计算结果符合,表明这些计算结果可为Fe-18Cr-18Mn-C-Mo(Si)-N合金系的成分设计及热处理工艺提供依据.

微合金化超纯Fe-18Cr-2Mo钢的冲击韧性及影响因素

超纯Fe-18Cr-2Mo不锈钢经合金化处理后性价比优良，在行业内受到越来越多的重视。研究了单独加Ti和Ti—Nb复合添加的超纯Fe-18Cr-2Mo不锈钢热轧板的冲击韧性及影响因素。结果表明，在wTi＋Nb/wc＋N=9的条件下，Ti—Nb复合添加的钢韧脆转变温度（DBTT）较Tj单独添加的钢低35℃。合Tj钢中，3～5μm的TiN析出物居多；Ti—Nb复合添加的钢中，1～3μm的TiN析出物居多，此外含有200nm左右的以TiC为核心的（NbTi）c复合相及100nm左右NbC。低于DBTr时冲击，试验钢沿{100}晶面发生脆性解理断裂。细化TiN析出物，增加细小球形、椭球形的富Nb碳化物，同时降低碳在钢中的固溶量，有利于试验钢冲击韧性的提高。

C-xFe2O3对粉末冶金Fe-18Mn-3Cu-C高锰无磁钢微观组织和力学性能的影响

为了研究C-xFe2O3对粉末冶金高锰无磁钢微观组织和力学性能的影响,将高锰预合金粉、电解Cu粉与一定量的C-Fe2O3混合,随后在烧结气氛为分解氨(N2:H2 = 1:3)的网带炉中进行梯度工艺烧结,最终制得Fe-18Mn-3Cu-C块体合金。后对烧结体进行显微组织表征和力学性能测试。结果表明:烧结合金的组织均由奥氏体基体,铜相,富锰相组成,随着Fe2O3含量的增加(0~0.8 wt%),高锰无磁钢的致密度、抗拉强度和总伸长率均呈现先升高后降低的趋势,在Fe2O3的质量分数为0.4%时,其致密度达到了最高值92.67%,对应的抗拉强度与总伸长率分别为581 MPa和8.1%,经计算可知,0.4wt% Fe2O3的加入将高锰无磁钢的抗拉强度和总伸长率分别提高了9.4%和66.7%,强韧化效果显著。这说明在烧结过程中Fe2O3粉与游离态石墨C和分解氨中的H2发生了还原反应,通过活化作用加速了合金粉末的烧结过程,并且促进了Mn元素的均匀化,同时促进了孔隙的闭合,提高了合金的致密度。

轧制温度对汽车用Fe-18Mn-1.5Al-0.3C钢组织与性能的影响

对热轧态Fe-18Mn-1.5Al-0.3C高强低密度钢进行了500~680℃不同温度的温轧试验,采用OM、TEM、XRD、拉伸试验等研究了不同轧制温度对高强低密度钢组织和力学性能的影响。结果表明:与热轧态试验钢相比,500~680℃区间轧制的试验钢的强度有所提升,伸长率有所下降。随着轧制温度的升高,试验钢的抗拉强度和屈服强度先升高后降低,伸长率、强塑积升高。560℃轧制的试验钢抗拉强度和屈服强度最高,分别为1098.2和1041.5 MPa。680℃轧制的试验钢伸长率和强塑积最高,分别为45.4%和44.86 GPa·%。随着轧制温度的升高,Fe-18Mn-1.5Al-0.3C钢晶界变得模糊,560℃轧制的试验钢晶界出现细小晶粒,当轧制温度继续升高时,细小晶粒尺寸逐渐增大。

无镍含氮18Cr奥氏体不锈钢中相平衡的热力学计算

利用ThermoCalc软件和相关数据库对不同Mn含量(质量分数,以下均同)及添加少量(质量分数,以下均同)Mo和C时,Fe-18Cr-Mn-Mo-C-N合金系在压力为100 kPa条件下随N含量(质量分数,以下均同)变化的垂直截面相图进行了计算.结果发现,当不添加Mo和C时,Mn含量从0增加到12%时,γ/(α+γ)相边界向左侧移动;随着Mn含量的继续增加,γ/(α+γ)相边界又向右侧移动.γ/(Cr2N+γ)、γ/(σ+γ)和γ/(N2+γ)相边界一直向右侧移动.γ/(Cr2N+γ+gas)相平衡时的γ相中氮含量随着Mn的添加也逐渐增加,即由0%Mn时的0.85%N变为22%Mn时的1.69%N,N在γ相中的固溶度提高近一倍.在18%Mn的合金中含有0.02%C时,奥氏体区的范围没有发生明显的变化,但存在M23C6化合物;当继续添加2%Mo时,γ/(α+γ)相边界向右侧移动,而且不但存在M23C6化合物还有M6C化合物.Fe-18Cr-18Mn-0.5N钢的奥氏体化温度及Cr2N相析出温度与此合金系的热力学计算结果基本一致,表明这些计算结果对Fe-18Cr-Mn-Mo-C-N合金系的成分设计及热处理工艺有重要参考价值.

混合动力车电池用镍基储氢合金的组织与性能研究

以混合动力车电池用Ni-18Fe-16Cr合金为研究对象,通过Mo合金化和热处理的方法,考察了固溶、中间热处理和时效热处理对Ni-18Fe-16Cr合金组织与性能的影响,并探讨了其作用机理。结果表明,随着固溶时间的延长,Ni-18Fe-16Cr合金中的析出相体积分数逐渐降低,而枝晶二次臂距逐渐增加;中间热处理后合金中的枝晶偏析进一步得到消除,且随着中间热处理时间的延长或者温度的提高,消除枝晶偏析的效果越好、晶界或析出相愈发不明显;955℃中间处理1 h和985℃中间处理1 h的晶粒尺寸相当,且都小于985℃中间处理1.5 h的晶粒尺寸;Ni-18Fe-16Cr合金适宜的热处理工艺为:固溶1 015℃/1.5 h+985℃/1 h中间热处理+675℃/18 h时效处理,热处理后都为空冷。

新型含铝Fe-Cr合金的热变形行为及热加工图

采用Gleeble-3500热模拟试验机对Fe-18Ni-12Cr-3Al合金进行压缩试验,其变形温度为925~1175℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)。分析了合金真应力-真应变曲线,建立了本构方程及热加工图,并结合θ-σ曲线上的拐点,采用拐点法研究其动态再结晶的临界条件。结果表明,Fe-18Ni-12Cr-3Al合金应力随着应变速率增加和变形温度降低而升高,发生动态再结晶的临界应力和峰值应力之间具有相关性,即σ_(c)=0.95σ_(p)。依据热本构方程和热加工图,热激活能为376.1 kJ/mol,应变为0.1时的最佳热加工区域是变形温度为1110~1160℃,应变速率为0.01~1 s^(-1)。