低碳马氏体不锈钢热处理过程中夹杂物转变动力学

夹杂物对低碳马氏体不锈钢的力学性能和腐蚀性能有重要影响,已有研究主要针对低碳马氏体不锈钢钢液中夹杂物的控制,对热处理过程中夹杂物转变的相关研究较少。通过实验室热处理试验和动力学计算,揭示了低碳马氏体不锈钢加热过程中夹杂物的转变规律。结果表明,热处理前低碳马氏体不锈钢中夹杂物的主要成分为24%Al_(2)O_(3)-9%MgO-41%CaO-26%SiO_(2);热处理后,夹杂物中的Al_(2)O_(3)含量增加,CaO含量和SiO_(2)含量降低,MgO含量波动变化。随着热处理温度从900℃增加至1200℃,钢中夹杂物的尺寸、面积分数和数密度因夹杂物与钢基体之间的化学反应而产生波动。随着加热温度升高,基体中相关元素在低碳马氏体不锈钢中的扩散系数增加,有利于钢基体与夹杂物发生化学反应,导致夹杂物成分发生的转变概率增加。建立了低碳马氏体不锈钢加热过程中夹杂物转变的动力学模型,模型考虑了元素的扩散和边界层的化学反应,计算了热处理过程中夹杂物成分随时间的变化规律,可以用于预测热处理过程中不同参数对夹杂物成分的影响。

固溶处理对GH3128合金奥氏体晶粒长大的影响

研究了固溶温度和保温时间对GH3128合金奥氏体晶粒长大的影响。结果表明:随着固溶温度的升高和保温时间的延长,奥氏体晶粒尺寸逐渐增大;与保温时间相比,加热温度对晶粒尺寸的影响更显著;当固溶温度≥1180℃时,随着温度的升高或保温时间的延长奥氏体晶粒长大速率明显加快,当固溶温度<1180℃时,保温时间对奥氏体晶粒的长大影响较小;通过线性回归分析建立了GH3128合金在不同固溶温度和保温时间下的晶粒长大模型。

低膨胀GH2909合金缺口敏感性问题分析

针对攀长特所生产的GH2909合金棒材在高温持久性能测试中出现缺口敏感的问题,分别对进口和国产GH2909合金的化学成分、显微组织和力学性能进行了对比,并对国产GH2909合金的锻造及热处理全流程中的组织演变进行了分析,揭示了国产GH2909合金缺口敏感性产生原因。研究结果表明:进口与国产GH2909合金成分基本无差异,但组织和性能差异明显;国产GH2909合金棒材由于锻造工艺不合理,造成组织中Laves相在晶粒内部的杂乱分布是其产生缺口敏感的关键原因。基于研究结果提出了改进锻造工艺,通过提高终锻温度,控制合金发生再结晶并使Laves相沿晶界析出,成功制备出组织性能优异的GH2909合金棒材,解决了国产GH2909合金棒材缺口敏感的问题。

退火工艺对低合金超高强度贝氏体钢组织和硬度的影响

针对国内某钢厂生产的低合金超高强度贝氏体钢设计了3种不同锻后冷却+等温退火软化工艺,利用扫描电镜观察不同退火工艺下试验钢的显微组织,并采用布氏硬度计测试其硬度。结果表明:锻后空冷+亚温球化退火工艺下材料显微组织为回火托氏体,碳化物呈断续状或短片状,硬度(HB)为270;而锻后空冷+等温球化退火工艺下显微组织仍为回火托氏体,碳化物则呈粗大条状,硬度(HB)为290;试验钢经锻后炉冷+亚温球化退火工艺处理后,其显微组织转变为回火索氏体,钢中的M-A岛分解,碳化物球化并聚集长大,铁素体发生回复,材料硬度(HB)大幅降低至245,满足切屑加工性能要求。