热效应所致析出相对2205双相不锈钢耐蚀性的影响

研究不同热效应下2205双相不锈钢的析出相类型和特点,通过测试固溶态和不同热效应下2205双相钢的动电位极化曲线、电化学阻抗谱以及动电位扫描后试样表面形貌的观察,研究析出相对其耐腐蚀性能的影响。结果表明:固溶态材料的耐腐蚀性能及再钝化性能最好;而在850℃时效后,由于χ和σ相析出含量增多,在过电位下会由点蚀转变为选择性腐蚀,导致材料的耐腐蚀性能下降最严重;900℃时效后,2205双相不锈钢中的析出相含量降低,其耐腐蚀性能的下降有所缓解。

TC4钛合金的高温氧化动力学行为

在600~850℃对TC4钛合金进行了0.3~80h的氧化试验,研究了氧化对其宏观形貌、截面硬度、截面形貌等的影响,分析了其高温氧化动力学行为。结果表明:随着温度的升高和氧化时间的延长,TC4钛合金表面氧化膜经历了完整→开裂→剥落→严重剥落→全部剥落的过程;钛合金近表面形成的渗氧层厚度随氧化时间的延长和温度的升高而增加;当氧化温度在600~650℃时,钛合金的氧化动力学曲线符合抛物线规律,氧化温度为750~850℃时符合线性规律,当氧化温度为700℃,氧化时间小于8h时符合抛物线规律,氧化时间超过8h时符合线性规律;不同氧化温度和时间下,硬度随距表面距离的增加而降低。

热模拟过火2205双相不锈钢的析出相与过火致敏性

为了研究2205双相不锈钢设备在遭受火灾损害后,材料的晶间腐蚀倾向,利用质量分数20%NaOH溶液、10%草酸溶液电解侵蚀试验和双环动电位再活化法(DLEPR),同时借助光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析仪等,对不同热模拟过火2205双相不锈钢(DSS)的析出相和过火致敏性进行研究。结果表明:该双相不锈钢经热模拟过火后,会在铁素体(α)/奥氏体(γ)相界和α相内析出σ相,随着热模拟过火温度的升高,σ相的析出量也随之增加,在850℃时,σ相析出量最大;在950℃时,部分σ相溶解而消失,残存σ相则逐渐长大;在1050℃时,所有析出σ相重溶。经750和850℃热模拟过火的2205 DSS呈现出较为严重的晶间腐蚀(IGC)倾向,其中,α/α和α/γ相界的腐蚀较为严重;在950℃时,IGC倾向消失,主要表现为σ相的选择性腐蚀。DL-EPR测试得到的敏化度(DOS)变化趋势与σ相的析出规律类似,随着热模拟过火温度的升高,DOS先增大后减小,在850℃时,DOS最大,为22.67%,这表明σ相的形成会破坏双相不锈钢中Cr浓度的均匀分布,在相界周围产生贫Cr区,从而导致材料发生敏化,提高IGC敏感性。因此,可根据σ相析出量对2205 DSS的IGC敏感性进行定性评判。

高温载荷作用下20G钢的性能及显微组织演变

对水冷壁管用20G钢在室温至850℃进行了拉伸试验,还在550~850℃同步进行了蠕变(应力为62MPa)及时效(不施加应力)试验,研究了温度对拉伸性能,以及蠕变和时效后的组织和性能演变的影响。结果表明:蠕变及时效后试验钢的显微组织均由铁素体和珠光体组成,应力的施加促进了珠光体的球化;随温度的升高,试验钢的抗拉强度先略有减小后增大随后再快速下降,屈服强度呈近似线性下降趋势,伸长率先降低后增大再波动性下降;随温度的升高,试验钢的蠕变断裂时间先急剧降低后趋于稳定,在550℃下蠕变断裂受晶界蠕变孔洞形核控制,在650℃下则由塑性损伤控制。

316L奥氏体不锈钢表面低温气体渗碳层的热稳定性能

对表面低温气体渗碳强化处理的316L奥氏体不锈钢进行300～400℃保温150,1 500,3 000h时效处理,研究了时效温度及时间对表面渗碳层物相组成、厚度、纳米硬度和残余应力的影响,分析了其热稳定性能。结果表明:渗碳层在温度300～400℃的时效过程中无新型碳化物析出;在400℃时效时,碳原子向基体内部扩散,渗碳层厚度明显增加,当时效时间为3 000h时,渗碳层与基体的界面消失,表面纳米硬度降至基体的50%;当在300℃时效时,渗碳层厚度、碳含量以及纳米硬度均没有明显变化,此温度下服役时渗碳层较为稳定;经300～400℃时效处理后,渗碳层的表面残余压应力均下降,且时效温度越高、时效时间越长,残余压应力下降的幅度越大。

表面渗氧强化对TC4钛合金力学性能的影响

采用氧增强扩散渗氧强化技术对TC4钛合金进行表面强化处理,利用显微硬度计测量渗氧层中的硬度分布,利用光学显微镜(OP)研究渗氧前后材料的微观组织变化,通过单轴拉伸试验研究表面渗氧强化处理对材料力学性能的影响。结果表明:经渗氧强化处理后,表面形成约150μm的渗氧强化层,表面硬度较基体提高一倍以上,约为950 HV,但力学性能下降明显,其中屈服强度下降约16%,抗拉强度下降约13%,延伸率下降约35%。材料力学性能降低的原因主要是渗氧强化处理过程中的高温作用,导致基体晶粒长大;表面渗氧强化层在小应变阶段即发生脆性开裂。

时效时间对20Cr32Ni1Nb钢显微组织与力学性能的影响

对20Cr32Ni1Nb钢进行950℃、不同时间(200~5 000h)时效处理,研究时效时间对该钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着时效时间的延长,20Cr32Ni1Nb钢晶界上共晶碳化物的层片状结构消失,并由短杆状逐渐变成颗粒状,奥氏体基体内析出弥散分布的二次碳化物,且在时效500h时,二次碳化物的数量最多;时效5 000h时,20Cr32Ni1Nb钢中有G相析出;随着时效时间的延长,20Cr32Ni1Nb钢的抗拉强度和屈服强度均先增后降,伸长率减小,冲击韧性呈先降后增再降的变化趋势,时效5 000h时,冲击韧度为40J·cm^(-2)。