分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 利用纳米压痕仪, OM, SEM, TEM, XRD, EPMA等设备研究了加氢反应器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢正火态粒状贝氏体组织及力学性能随回火温度的变化. 结果表明, 2.25Cr-1Mo-0.25V钢正火后得到由贝氏体铁素体、马氏体和残余奥氏体岛(M-A岛)组成的粒状贝氏体组织. 纳米压痕测量结果表明, 由于M-A岛中富集C, 其硬度显著高于贝氏体铁素体. 在回火过程中, M-A岛分解和贝氏体铁素体软化的综合作用导致了2.25Cr-1Mo-0.25V钢在-18 ℃的冲击功随着回火温度的升高先增加后减少. 除了铁素体基体回复再结晶软化效应外, 粒状贝氏体组织中硬相M-A岛回火转变程度以及析出碳化物形貌、尺寸和分布是影响2.25Cr-1Mo-0.25V钢冲击韧性的关键因素.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 利用自制的小型拉伸装置对淬火+回火热处理后的ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢试样进行单轴拉伸变形, 使用同步辐射高能X射线衍射技术对钢中逆变奥氏体力学稳定性和相变诱导塑性(transformation induced plastic, TRIP)进行原位研究. 结果表明, 随着拉伸应力的增加, 逆变奥氏体衍射峰积分强度逐渐减弱, 逆变奥氏体在变形过程中逐步发生了形变诱导马氏体相变. 利用Rietveld 全谱精修拟合方法对不同应力状态下的逆变奥氏体相分数进行定量分析, 发现逆变奥氏体的形变诱导马氏体相变开始于材料的宏观弹性阶段, 并持续至整个塑性变形阶段. 通过比较分析不同热处理工艺下逆变奥氏体的形变诱导相变过程和材料的加工硬化行为发现, 逆变奥氏体的形变诱导相变的出现增加了马氏体基体的位错密度, 导致材料加工硬化指数的提高, 有效提高了材料的塑性.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 采用相图计算、焊材设计、焊材制备、现场焊接和焊缝金属解剖的方法, 研究Nb含量对NiCrFe-7 焊缝金属组织、缺陷和力学性能的影响. 结果表明, 随焊缝金属中Nb含量增加, 焊缝金属晶内MX (M=Nb, Ti, X=C, N)析出相增加, 晶界M23C6(M=Cr, Fe)的初始析出温度降低, 晶界M23C6析出相减少, 且M23C6由多列连续分布转变为单列离散分布; 焊缝金属中的高温失延裂纹(ductility-dip-cracking, DDC)的数量和尺寸减少; 焊缝金属的强度、塑性和弯曲性能显著提高.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 合金中微量元素的偏析加剧了主元素的偏析，形成有害相，恶化性能。如何控制微量元素的偏析，得到性能均匀的高性能合金？师昌绪先生领导的铸造高温合金团队自八十年代初开始了低偏析技术的研究，他们在研究高温合金的凝固过程中发现，控制微量元素P、B、Si和Zr含量可以降低高温合金的凝固偏析。采用低偏析技术提高了高温合金的使用温度和性能，并发展了M17系列合金及GH738及125合金等低偏析合金。 低偏析技术所研究的铸造高温合金是在真空炉中熔炼经电渣或自耗炉重熔得到的，当时产品的最大重量不超过1吨。现在，我们欲探索在数十吨甚至数百吨常压电弧炉熔炼合金钢中低偏析技术的实用性。通过低压转子用30Cr2Ni4MoV百吨大钢锭试验，获得了控制微量元素O、Al含量，可以显著减少直至消除偏析。此外，用低偏析技术研究了核电蒸发器传热管用690形变高温合金，通过控制690合金中的微量元素S、N达到了成分和组织均匀，性能提高的目的。在具有放射性元素的U-Nb合金中控制C、N、O，在高碳U中控制C、O也能达到同样的效果。 低偏析技术具有普适性，但是不同合金或钢中需要控制的微量元素是不同的，应广泛地在其它金属结构材料中进行研究、查找和分析，得出不同合金中严重影响偏析的微量元素，在冶炼和制备工艺上加以控制，以获得高质量的低偏析钢种，这将大大地支撑工业制造2025的装备制造水平。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-03-31 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 采用相场法研究了Fe-C-Mn三元合金在临界区等温过程中发生的奥氏体-铁素体相变. 基于Gibbs自由能平衡理论，相场模型考虑了替换性元素Mn在奥氏体/铁素体相界面内扩散所导致的自由能耗散，因此本模型可描述Fe-C-Mn三元合金中因Mn在相界面偏聚所导致的相变停滞和相变不完全现象. 利用相场模型进一步研究了不同Mn含量对奥氏体-铁素体相变微观组织转变和相变动力学的影响. 结果显示：随着Mn含量的增加，铁素体相的转变速率和最终体积分数降低，Mn在奥氏体/铁素体相界面内扩散所导致的溶质拖曳现象越明显，相变不完全的转变程度加剧.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 运用相场法研究了Fe-C合金在临界区等温过程中发生的奥氏体-铁素体相变过程. 通过分析铁素体生长过程中C的扩散行为，发现奥氏体-铁素体相变表现为混合控制生长的特征，奥氏体/铁素体相界面处于非平衡状态. 进一步研究了不同等温温度（1010、1048和 1087K）下奥氏体-铁素体相变的微观组织和C浓度场的演化情况. 结果表明，随着等温温度的降低，铁素体形核率增加，铁素体相变平衡体积分数增加，但奥氏体内部C浓度分布的不均匀程度加剧，1010K等温时的微观组织呈现为不规则细小铁素体晶粒围绕分散分布的残余奥氏体的两相结构. 随着等温温度的降低，奥氏体-铁素体相变过程表现出由扩散控制生长模式向界面控制生长模式转化的趋势.
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 缩孔疏松是铸件中最常见的缺陷之一，严重影响了铸件的质量。一般通过设置冒口加强液态补缩的方法来消除缩孔疏松。但是对于大高径比的铸件，在凝固后期液态补缩通道细长，冒口中金属液的流动阻力加大,仅凭钢水静压力难以实现长程液态补缩，补缩效果微乎其微。因此大高径比、大断面连铸钢锭，常常产生轴线贯穿性缩孔疏松缺陷。鉴于传统的液态补缩机制不能解决此类缺陷，本论文提出了固态补缩机制。通过分析金属液静水拉力对内孔形核和固相屈服变形的作用，阐明了固态补缩机制的原理，并得出了影响铸件固态补缩能力的主要因素为：液体破裂压力值、金属液气体含量以及固相屈服强度。在此基础上，提出了降低铸件在径向上的温度梯度是消除大高径比铸件缩孔疏松缺陷的有效方法。最后，设计了铸件在不同模具温度下凝固的验证实验，证实了固态补缩对于改善大高径比铸件缩孔疏松的作用。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2016-11-15 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 总结了宽砧径向压实工艺(WRF法), 该工艺可使应变集中于钢锭中心区域, 并满足孔洞闭合所需的最佳高径比条件, 因此可高效愈合钢锭的中心缩孔、疏松. 基于该方法, 针对压机压力较小的情况, 提出了单向大变形压实法. 该方法通过两个道次的单方向变形将坯料锻造成扁方状, 可以使用小压力实现较大钢锭内缺陷的有效愈合. 基于界面焊合原理, 针对管板类锻件探伤合格率较低的问题, 提出了管板类锻件的锻间保温锻造法. 利用该方法成功进行了含缺陷管板的修复实验. 以上各锻造工艺均经过工业实验验证, 证明其可以顺利愈合锻件内的孔洞型缺陷, 提高锻件合格率.
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