高碳铬不锈钢电子束焊接头性能研究

针对高碳铬不锈钢焊接接头性能差的问题,采用电子束焊接技术对厚度为5 mm的调质态的高碳铬不锈钢进行焊接。利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉伸试验机等设备对其接头进行显微组织与性能分析。结果表明,在加速电压150 kV、束流强度17 mA、焊接速度850 mm/min的条件下,可获得成形良好、无气孔和裂纹等缺陷产生的焊接接头。碳及合金元素以固溶态形式存在于焊缝中,熔合区均为马氏体和残余奥氏体,呈现出非平衡凝固组织,焊接热影响区中碳化物颗粒发生部分溶解。焊接接头硬度分布呈现典型的“M”型,焊接热影响区硬度最高,可达750HV;焊接接头抗拉强度为699 MPa,在焊接热影响区发生脆性断裂,接头的塑性变形能力急剧下降。

新版高碳铬不锈轴承钢和渗碳轴承钢标准的解读

2019年修订发布的GB/T 3086—2019《高碳铬不锈轴承钢》和2016年修订发布的GB/T 3203—2016《渗碳轴承钢》与旧标准相比有较大变化。GB/T 3086—2019与2008版相比主要变化有:增加了按钢材最终用途分类,明确了钢丝直径允许偏差,加严了S,Ni含量要求,修改了低倍组织评定标准要求,修改了脱碳层深度要求及共晶碳化物评定方法等。GB/T 3203—2016与1982版相比主要变化有:增加了“规范性引用文件”、“分类和代号”及“订货内容”3章,增加了G23Cr2Ni2Si1Mo牌号及相关技术要求,加严了S,P含量并增加了Al,Ti,Ca,O,H含量要求等。就主要修改内容进行了归纳和解读。

热处理对20Cr25Ni11Mo3CuWV不锈钢组织和硬度的影响

通过对高碳双相不锈钢20Cr25Ni11Mo3CuWV进行不同温度固溶处理和时效处理,后采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对其进行组织变化分析,并通过硬度试验探究了不同固溶和时效温度对合金硬度的影响。结果表明:该双相不锈钢经固溶处理后,组织中残留颗粒状组织为铬碳化物,当固溶温度达到1250℃时都不能使其完全溶解;随固溶温度升高,铁素体含量不断增加,在1150℃时合金硬度值最低(25.8 HRC);合金在1150℃固溶处理后,再经不同温度时效处理,会出现两个硬度峰值,分别对应在450℃(38.1 HRC)和700℃(52.9 HRC)时。前者是因为铁素体相中发生调幅分解析出了具有共格关系的富铬相和富铁相,后者则主要是在铁素体相中因共析转变连续均匀析出了大量的σ相。

凝固速度对超高铬高碳双相钢组织及性能的影响

目前对超高铬高碳双相钢的凝固过程及凝固组织研究较少。采用化学分析法、金相和扫描电镜观察、电子探针显微分析、X射线衍射分析对熔模和金属模铸造1.5%C-40%Cr超高铬高碳双相不锈钢的成分、铸态及热处理态的组织和结构进行了研究。结果显示:熔模铸造超高铬高碳钢的凝固过程为先析出δ铁素体枝晶,随后是(δ+M23C6)共晶,再在δ枝晶周围形成包晶γ,最后形成菊花状(γ+M23C6)共晶,其中δ铁素体在后续冷却中转变为(γ2+σ)共析。金属模铸造时,先析出δ铁素体枝晶和少量(δ+M23C6)共晶,再析出δ枝晶周围的包晶γ和网状(γ+M23C6)共晶。熔模、金属模铸造双相钢的固溶处理组织均由铁素体-奥氏体基体和M23C6碳化物组成。与金属模相比,熔模铸造时,超高铬高碳双相钢固溶处理态的硬度略微降低,抗拉强度、断裂韧性、耐磨和耐蚀性能都略有提高。

高碳铬不锈轴承钢孪晶碳化物研究

研究了高碳铬不锈轴承钢"孪晶碳化物"(直线状和链状碳化物)的影响因素及形成原因,结果表明: 加热温度达到1 140 ℃,退火后开始出现沿晶界分布的链状碳化物;加热温度≥1 160 ℃,退火后出现大量直线状和链状两种形态的碳化物。材料从高温直接冷却时,温度≥1 080 ℃并且冷却速度≤80 ℃∕h可能析出链状碳化物,并且温度越高冷却速度越慢析出的可能性就越大。直线状碳化物形成原因为:材料加热温度过高,晶粒长大的过程中晶界迁移时偶然发生堆垛错误形成了生长孪晶,在随后的退火过程中碳化物向奥氏体孪晶界面沉淀而形成,是真正意义上的孪晶碳化物。链状碳化物是由于材料过热或者局部过热,在随后冷却过程中碳化物沿奥氏体晶界析出而形成的,本质上是一种网状碳化物。

Si对铸造超高铬高碳双相钢组织及性能的影响

针对0.46%Si(质量分数)和1.36%Si 2种40%超高铬1.5%高碳双相钢,采用OM、SEM、EPMA、XRD及化学分析等方法研究了2种钢的成分、铸态组织和凝固过程,以及固溶处理后钢的组织和相结构的变化。结果表明,2种钢铸态组织均由γ奥氏体、σ相和M23C6组成。Si含量为0.46%时,先析出树枝状δ铁素体,随后为(δ+M23C6)eutectic、γperitectic,最后为(γ+M23C6)eutectic,其中δ铁素体在后续冷却过程中共析转变为(γ2+σ)eutectoid。Si含量为1.36%时,δ铁素体量增加导致σ相明显增加,包晶γ变为断续不规则形状,无(γ+M23C6)eutectic形成。固溶处理后,0.46%Si和1.36%Si 2种超高铬高碳双相钢均由铁素体、奥氏体和M23C6型碳化物三相组成,但Si含量的增加,明显提高了组织中铁素体的含量和连续性。实验结果还表明,Si使超高铬高碳钢的硬度、抗拉强度和断裂韧性有所增加,对耐蚀性影响不明显,但使耐磨性能略有下降。

高碳双相不锈钢15Cr23Ni10MoCuV的组织和硬度

对高碳双相不锈钢15Cr23Ni10MoCuV进行不同温度固溶处理和时效处理后,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对其进行组织变化的分析,再通过硬度试验探究和分析了不同固溶和时效温度对合金硬度的影响。结果表明:该双相不锈钢经热轧后,在基体中出现了颗粒状的铬的碳化物,当固溶温度达到1 250℃时它被完全溶解;经1 150℃固溶处理后,铁素体相与奥氏体相的体积比接近1,且此时合金硬度值最低(HB 204);经不同温度时效处理后,出现了两个硬度峰值,分别对应于400℃(HB 266)和750℃(HB 295),前者是因为铁素体相中发生了调幅分解以及奥氏体相中富铜相的析出,后者则主要是因为在铁素体相中析出了大量的σ相。

淬火后清洗和冷处理工艺对9Cr18钢轴承套圈残留奥氏体含量的影响

分析了9Cr18钢轴承套圈在相同淬、回火工艺条件下,油淬后清洗工艺、冷处理工艺以及清洗-冷处理间隔时间对产品最终残留奥氏体含量的影响。结果表明,油淬后清洗温度越高,清洗-冷处理间隔时间越长,则残留奥氏体含量越高。过低的冷处理温度对残留奥氏体的降低起相反作用,推荐冷处理温度-70~-80℃。