固溶处理对低镍耐热铸钢微观组织及主要元素分布的影响
发布时间：2021-07-14 07:31
借助热力学计算软件（Thermo-Calc）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）以及电子布氏硬度计（HBE-3000A）分别研究了1140℃固溶处理下保温不同时间对自行研制的低镍耐热铸钢组织和性能的影响。Thermo-Calc计算结果表明,降低Ni后的新钢种高温组织为奥氏体和铁素体双相组织;通过金相观察并辅助于Image Pro Plus统计软件表明,随着保温时间增加,双相组织中铁素体含量逐渐增多,且两相中存在富Cr区,并随保温时间增长,Cr-rich先在两相相界处（靠近奥氏体）聚集随后消失;当铁素体中的Mo含量达到0.40%（质量分数）,基体中开始析出短杆状MC型碳化物（MoC）;当试样在1140℃下保温40 min时,由于铁素体含量明显增加,分布更加均匀,且析出相的种类也由Nb6C5+M23C6增加为Nb6C5+M23C6+Mo C,其布氏硬度达到最高值。
【文章来源】：材料热处理学报. 2015,36(S2)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
元素C含量变化对相图的影响
材料热处理学报第36卷图2不同固溶时间下试样的显微组织Fig．2Themicrostructureofsampleswithdifferentsolutiontime(a)as-cast;(b)20min;(c)40min;(d)60min;(e)90min;(f)120min90min，二次奥氏体逐渐长大成椭球状;当时间达到120min时，奥氏体在铁素体基体上呈团簇状分布且没有细小颗粒状二次奥氏体。同时还发现固溶时间对两相的比例也有一定影响。由于经过腐蚀后显现的是奥氏体，并且考虑到在热处理过程中，铁素体可能会转变成σ相或分解为奥氏体和σ相，因此选择计算奥氏体相的体积百分比更加准确合理［7］。借助ImageProPlus统计软件分别统计铸态和不同固溶处理后试样的金相照片各10张，借用面积百分比表示试样中奥氏体组织百分含量，取平均值，统计结果如表2所示。试样铸态时奥氏体量达到57%;在1140℃固溶20min时，奥氏体含量达到了48%;当保温时间为40min时，奥氏体组织减少到46%;当固溶时间为60min时奥氏体39%;时间继续增加至120min时，只剩下37%左右。由上述分析可知，随着固溶时间的增加，奥氏体含量逐渐降低铁素体含量逐渐增加。表2不同固溶时间的奥氏体量Table2AustenitecontentatdifferentsolutiontimeSolutiontimecast20min40min60min90min120minAustenitefraction/%574846393837在双相钢凝固过程中，优先形成Cr、Mo含量较高的铁素体，随着凝固过程的进行，在局部区域，奥氏体形成元素就会富集，从而促使奥氏体形成，结果就形成铁素体基体上分布着各种形态的奥氏体组织。图3线扫描SEM照片及EDS能谱Fig．3SEMphotoandEDSspectraoflinescanning(a)SEMphoto;(b)EDSspectra固溶态的试样SEM显微组织示于图3(a)中。为了测定铁素体、晶界以及奥氏体上元素的分布，分别对Cr和Ni元素在图中位置进行了EDS能谱线
跎俚?6%;当固溶时间为60min时奥氏体39%;时间继续增加至120min时，只剩下37%左右。由上述分析可知，随着固溶时间的增加，奥氏体含量逐渐降低铁素体含量逐渐增加。表2不同固溶时间的奥氏体量Table2AustenitecontentatdifferentsolutiontimeSolutiontimecast20min40min60min90min120minAustenitefraction/%574846393837在双相钢凝固过程中，优先形成Cr、Mo含量较高的铁素体，随着凝固过程的进行，在局部区域，奥氏体形成元素就会富集，从而促使奥氏体形成，结果就形成铁素体基体上分布着各种形态的奥氏体组织。图3线扫描SEM照片及EDS能谱Fig．3SEMphotoandEDSspectraoflinescanning(a)SEMphoto;(b)EDSspectra固溶态的试样SEM显微组织示于图3(a)中。为了测定铁素体、晶界以及奥氏体上元素的分布，分别对Cr和Ni元素在图中位置进行了EDS能谱线扫描分析，分析结果示于图3(b)中。线扫描分析结果表明，合金元素Cr在浅灰色素体区域出现富集现象，在灰90
【参考文献】：
期刊论文
[1]钼对含铌低合金铸钢碳化物析出行为的影响[J]. 刘腾轼,杨弋涛. 铸造. 2015(01)
[2]Cr-Mn-N奥氏体耐热钢中M23C6型碳化物析出特征及其对韧塑性的影响[J]. 郑雷刚,胡小强,康秀红,李殿中. 金属学报. 2013(09)
[3]T91铁素体耐热钢析出相的优化控制[J]. 张芮辉,张弛,夏志新,杨志刚. 金属学报. 2013(09)
[4]超(超)临界火电机组锅炉材料的发展[J]. 胡平. 电力建设. 2005(06)
[5]超超临界机组汽轮机材料发展状况[J]. 毛雪平,王罡,马志勇. 现代电力. 2005(01)
博士论文
[1]耐火钢中Mo的强化机理及其替代研究[D]. 万荣春.上海交通大学 2012
本文编号：3283712
【文章来源】：材料热处理学报. 2015,36(S2)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
元素C含量变化对相图的影响
材料热处理学报第36卷图2不同固溶时间下试样的显微组织Fig．2Themicrostructureofsampleswithdifferentsolutiontime(a)as-cast;(b)20min;(c)40min;(d)60min;(e)90min;(f)120min90min，二次奥氏体逐渐长大成椭球状;当时间达到120min时，奥氏体在铁素体基体上呈团簇状分布且没有细小颗粒状二次奥氏体。同时还发现固溶时间对两相的比例也有一定影响。由于经过腐蚀后显现的是奥氏体，并且考虑到在热处理过程中，铁素体可能会转变成σ相或分解为奥氏体和σ相，因此选择计算奥氏体相的体积百分比更加准确合理［7］。借助ImageProPlus统计软件分别统计铸态和不同固溶处理后试样的金相照片各10张，借用面积百分比表示试样中奥氏体组织百分含量，取平均值，统计结果如表2所示。试样铸态时奥氏体量达到57%;在1140℃固溶20min时，奥氏体含量达到了48%;当保温时间为40min时，奥氏体组织减少到46%;当固溶时间为60min时奥氏体39%;时间继续增加至120min时，只剩下37%左右。由上述分析可知，随着固溶时间的增加，奥氏体含量逐渐降低铁素体含量逐渐增加。表2不同固溶时间的奥氏体量Table2AustenitecontentatdifferentsolutiontimeSolutiontimecast20min40min60min90min120minAustenitefraction/%574846393837在双相钢凝固过程中，优先形成Cr、Mo含量较高的铁素体，随着凝固过程的进行，在局部区域，奥氏体形成元素就会富集，从而促使奥氏体形成，结果就形成铁素体基体上分布着各种形态的奥氏体组织。图3线扫描SEM照片及EDS能谱Fig．3SEMphotoandEDSspectraoflinescanning(a)SEMphoto;(b)EDSspectra固溶态的试样SEM显微组织示于图3(a)中。为了测定铁素体、晶界以及奥氏体上元素的分布，分别对Cr和Ni元素在图中位置进行了EDS能谱线
跎俚?6%;当固溶时间为60min时奥氏体39%;时间继续增加至120min时，只剩下37%左右。由上述分析可知，随着固溶时间的增加，奥氏体含量逐渐降低铁素体含量逐渐增加。表2不同固溶时间的奥氏体量Table2AustenitecontentatdifferentsolutiontimeSolutiontimecast20min40min60min90min120minAustenitefraction/%574846393837在双相钢凝固过程中，优先形成Cr、Mo含量较高的铁素体，随着凝固过程的进行，在局部区域，奥氏体形成元素就会富集，从而促使奥氏体形成，结果就形成铁素体基体上分布着各种形态的奥氏体组织。图3线扫描SEM照片及EDS能谱Fig．3SEMphotoandEDSspectraoflinescanning(a)SEMphoto;(b)EDSspectra固溶态的试样SEM显微组织示于图3(a)中。为了测定铁素体、晶界以及奥氏体上元素的分布，分别对Cr和Ni元素在图中位置进行了EDS能谱线扫描分析，分析结果示于图3(b)中。线扫描分析结果表明，合金元素Cr在浅灰色素体区域出现富集现象，在灰90
【参考文献】：
期刊论文
[1]钼对含铌低合金铸钢碳化物析出行为的影响[J]. 刘腾轼,杨弋涛. 铸造. 2015(01)
[2]Cr-Mn-N奥氏体耐热钢中M23C6型碳化物析出特征及其对韧塑性的影响[J]. 郑雷刚,胡小强,康秀红,李殿中. 金属学报. 2013(09)
[3]T91铁素体耐热钢析出相的优化控制[J]. 张芮辉,张弛,夏志新,杨志刚. 金属学报. 2013(09)
[4]超(超)临界火电机组锅炉材料的发展[J]. 胡平. 电力建设. 2005(06)
[5]超超临界机组汽轮机材料发展状况[J]. 毛雪平,王罡,马志勇. 现代电力. 2005(01)
博士论文
[1]耐火钢中Mo的强化机理及其替代研究[D]. 万荣春.上海交通大学 2012
本文编号：3283712
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