沉淀硬化不锈钢FV520(B)的析出硬化及韧性

采用透射电镜试验、硬度试验和示波冲击试验等方法,研究时效对沉淀硬化不锈钢FV520(B)组织和性能的影响。结果表明,时效过程中,FV520(B)钢主要以富铜相ε-Cu析出为主。硬度在420℃时效时出现峰值,主要与组织中细小富铜相共格析出有关。随着时效温度增加,富铜相逐步脱溶长大,基体再结晶,使其硬化程度逐步降低。FV520(B)钢的韧性主要决定于冲击裂纹扩展功。时效组织对FV520(B)钢冲击裂纹萌生功影响较小,对裂纹扩展功有着较大的影响。420℃时效时FV520(B)钢韧性最差,而600℃时效时韧性最好。420、470℃时效状态下的冲击试样扩展区断口以解理形貌为主,而其他时效状态下为韧窝,但韧窝细节各不相同。

17-4PH马氏体不锈钢350℃长期时效脆化研究

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、硬度测定以及示波冲击试验(instrumentalimpacttest)研究了17-4PH马氏体不锈钢在350℃长期时效过程中显微组织、硬度、冲击韧性以及断口形貌的变化规律。结果表明:该马氏体不锈钢在350℃长期时效的过程中,随着时效时间的延长,其硬度升高,并在时效9000h时达到最大值;其裂纹萌生功(Ei),裂纹扩展功(Ep)和总冲击功(Et)都随时效时间的延长而逐渐下降。根据示波冲击曲线获得了17-4PH马氏体不锈钢的动态断裂韧性K1d,其动态断裂韧性也表现出和Ei,Ep及Et相类似的变化规律。该不锈钢的夏氏V型缺口(CharpyV-notch)冲击试样断口形貌随着时效时间的延长由韧窝断裂为主向准解理断裂和沿晶断裂为主变化。

350℃下长期时效对17-4PH不锈钢动态断裂韧性的影响

利用示波冲击试验系统研究反应堆用17-4PH马氏体不锈钢在使用温度(350℃)下长期(约11 000 h)时效过程冲击性能和动态断裂韧度的变化规律,并用扫描电镜观察分析不同时效时间的CharpyⅤ型缺口试样(CVN)的断口形貌。结果表明:该马氏体不锈钢在350℃长期时效的过程中,随着时效时间的延长,其塑性变形能EPL和撕裂能ETE以及冲击功Et均随时效时间的延长而逐渐下降。根据示波冲击曲线获得了该钢的动态断裂韧度KId,其动态断裂韧度也随时效时间的延长而逐渐下降,并在试验的初始阶段下降很快,在试验的中后期下降较为缓慢。另外,该不锈钢的CVN冲击试样断口形貌随着时效时间的延长由韧性断裂机制的韧窝断裂为主向脆性断裂机制的准解理断裂和穿晶断裂为主变化。这些均说明,随着时效时间的延长,该材料的韧性降低,发生了脆化,且脆化主要发生在试验的初始阶段。

试验温度及热老化对Incoloy 800H合金冲击性能的影响

本文对高温气冷堆核电机组传热管高温段材料Incoloy 800H合金冲击性能进行研究,借助扫描电镜、X射线能谱和示波冲击试验等分析了试验温度以及热老化时间对Incoloy 800H合金冲击韧性和动态断裂韧性的影响。试验结果表明:固溶态Incoloy 800H合金在675℃的总冲击能量和动态断裂韧性比室温时降低约30%,主要原因是温度升高合金的强度降低。热老化300 h后室温和675℃的Incoloy 800H合金总冲击能量分别降低68.8%和55.4%,随着热老化时间的延长,冲击能量下降速度趋缓,热老化3000 h后,室温和675℃冲击能量比固溶态分别降低74.1%和60.3%,室温和675℃的动态断裂韧性降低约70%。热老化后冲击韧性降低的原因是晶界、孪晶界以及晶内大量析出相沉淀导致的材料塑性降低。根据总冲击吸收能量、动态载荷-位移曲线类型和断口韧性断面率判断热老化3000 h后Incoloy 800H合金仍具有良好的韧性。

时效温度对沉淀硬化不锈钢FV520(B)冲击性能的影响

利用示波冲击试验和断口分析方法,对350,420,470,520,560,600,630℃时效温度处理状态下沉淀硬化不锈钢FV520(B)的冲击性能进行了比较深入的试验研究。结果表明:时效温度对FV520(B)钢冲击性能的影响主要决定于其对冲击裂纹扩展功的影响;随着时效处理由420℃增加到600℃,冲击试样启裂载荷Fm逐步下降,裂纹萌生功Ai缓慢增加,而裂纹扩展功Ap大幅度增加;630℃时效处理较600℃的Fm有所升高,Ai下降,而Ap增加;420℃及470℃时效状态下的冲击试样扩展区断口以解理形貌为主,而其它时效状态下为韧窝形貌,但韧窝细节各不相同。