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铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢显微组织和性能研究

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铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢显微组织和性能研究

作者：逯红果山东理工大学

学位级别：硕士

利用扫描电镜、带能谱分析仪的透射电镜、多晶X-射线衍射仪和维氏硬度计、冲击和拉伸试验机等研究了合金元素硅、锰、氮、回火温度和长期时效处理对铸造ZG1Cr11Ni2WMo V马氏体耐热钢重熔试棒的微观组织和力学性能影响。结论如下:重熔浇... 详细信息

利用扫描电镜、带能谱分析仪的透射电镜、多晶X-射线衍射仪和维氏硬度计、冲击和拉伸试验机等研究了合金元素硅、锰、氮、回火温度和长期时效处理对铸造ZG1Cr11Ni2WMo V马氏体耐热钢重熔试棒的微观组织和力学性能影响。结论如下:重熔浇铸试棒中添加0.5%Mn后减少δ-铁素体析出,添加0.3～0.4%Si增加δ-铁素体析出,添加硅锰元素增加了耐热钢的抗拉强度和屈服强度。重熔母合金试棒经过淬火后,其拉伸性能比直接回火优异。重熔浇铸试棒中添加0.5%Mn、0.3%Si和0.08%N后长条状δ-铁素体减少,抗拉和屈服强度提高,但是,冲击试棒在不同热处理下冲击功值差别较大。已知铸态下显微组织存在呈长条状δ-铁素体分布在原奥氏体晶界处,经580℃×2h回火后不仅不能消除,还在其周围析出MC型碳化物,观察冲击试样断口纵切面发现裂纹优先在这些δ-铁素体周围形成并扩展,可见,δ-铁素体的存在是耐热钢在铸态直接回火条件下冲击吸收功低的主要原因。试棒经高温淬火后,因δ-铁素体减少形态改变,使拉伸性能略有提高,冲击吸收功显著提高。综上可知,热处理工艺对耐热钢的拉伸性能影响较小,而对冲击吸收功影响较大,其原因与这两种试验方法的变形速率有关,变形速率高的冲击试验对呈断续网状分布的δ-铁素体更加敏感。重熔浇铸试棒经淬火后在不同回火温度下碳化物类型不同。在550℃到600℃之间,主要为MC型和MC型碳化物,650℃到700℃之间,主要为MC型碳化物,分布于原奥氏体晶界和马氏体板条界处。MC型碳化物在600～650℃之间主要为块状,在700℃回火时主要为长棒状。重熔浇铸试棒经1050℃×1 h空冷淬火后在550℃和600℃长期时效处理。在淬火后550℃空冷回火下,显微组织主要为细小弥散分布MC型碳化物,回火马氏体板条粗大,随着时效时间的增加,原板条上针状MC型碳化物消失,同时,链状MC型碳化物沿板条界分布,δ-铁素体内析出MC型碳化物和Laves相。在600℃下,随着时效时间的增加,MC型碳化物链状分布,δ-铁素体内析出Laves相和MC型碳化物。

关键词：马氏体耐热钢 M6C型碳化物 M23C6型碳化物回火温度

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铸造镍基高温合金重熔工艺的研究进展

热加工工艺 2023年第13期52卷 1-5,11页

作者：逯红果马中钢李化坤王光华李道乾殷凤仕山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东淄博256100

重熔浇注工艺对浇注试棒的力学性能影响较大。本文归纳了重熔浇注工艺过程中不同熔体处理温度、时间和浇注温度、模壳温度、砂箱温度及浇注试棒形状对浇注试棒显微组织的影响,并分析了原因。对未来重熔铸造镍基合金浇注试棒的重点关注... 详细信息

重熔浇注工艺对浇注试棒的力学性能影响较大。本文归纳了重熔浇注工艺过程中不同熔体处理温度、时间和浇注温度、模壳温度、砂箱温度及浇注试棒形状对浇注试棒显微组织的影响,并分析了原因。对未来重熔铸造镍基合金浇注试棒的重点关注方向进行了展望。

关键词：铸造镍基高温合金初生MC型碳化物晶粒尺寸

Fe-Cr-Ni-Al-Mo-Si铁素体钢的组织及力学性能

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金属热处理 2019年第7期44卷 131-137页

作者：王壮壮冯柳逯红果殷凤仕薛冰山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东理工大学分析测试中心山东淄博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东沂源256100

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和X-射线衍射仪研究了Fe-Cr-Ni-Al-Mo-Si钢铸态及热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,试验钢铸态显微组织主要由铁素体基体、沿晶界分布的奥氏体及大小为430~480 nm均匀分布的立方状Ni Al相和... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和X-射线衍射仪研究了Fe-Cr-Ni-Al-Mo-Si钢铸态及热处理后的显微组织和力学性能。结果表明,试验钢铸态显微组织主要由铁素体基体、沿晶界分布的奥氏体及大小为430~480 nm均匀分布的立方状Ni Al相和分布在Ni Al相上的细小球状Ni Al相组成;经1200℃×0.5h空冷固溶处理后在空冷过程中析出大小为50~100nm弥散分布的球状Ni Al相;固溶处理后再在750、1000℃时效处理1 h,Ni Al相较固溶态粗化,1000℃时效后在铁素体上有奥氏体相析出;拉伸结果表明:在固溶和750℃时效条件下,试验钢无室温韧性,在1000℃时效后由于奥氏体相的析出其室温韧性和规定塑性延伸强度明显提高,抗拉强度值达到了1096 MPa,规定塑性延伸强度为860 MPa;在700℃/150 MPa条件下的蠕变试验表明,固溶态试验钢的稳态蠕变速率最低,达到了6.83×10^-12s^-1,然而,奥氏体相的析出并不能有效提高其抗蠕变性能。

关键词：铁素体钢 NiAl相热处理拉伸性能蠕变

铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢的显微组织和力学性能

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材料热处理学报 2018年第4期39卷 100-106页

作者：逯红果王壮壮殷凤仕冯柳薛冰马中钢山东理工大学化学工程学院山东淄博255049 山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东理工大学分析测试中心山东淄博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东沂源256100

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪研究了ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢在不同热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：铸态经580℃×2 h空冷回火后,显微组织由板条状回火马氏体和沿原奥氏体晶界分布的δ-铁素体组成,在δ-铁素体周... 详细信息

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪研究了ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢在不同热处理后的显微组织和力学性能。结果表明：铸态经580℃×2 h空冷回火后,显微组织由板条状回火马氏体和沿原奥氏体晶界分布的δ-铁素体组成,在δ-铁素体周围分布着连续网状的M23C6型碳化物,碳复型透射电镜分析发现在马氏体板条内分布有纳米尺寸M6C-型碳化物;与铸态直接回火相比,经1050℃×1 h空冷淬火再经580℃×2 h空冷回火后,δ-铁素体含量减少且主要呈球状分布在回火马氏体基体上;1050℃×1 h空冷淬火处理对室温拉伸性能提高不大,但能显著提高室温冲击性能。

关键词： δ-铁素体回火马氏体耐热钢冲击断裂

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铸造高温合金熔炼过程中增硼现象研究与分析

铸造技术 2022年第4期43卷 282-284页

作者：逯红果马中钢李化坤徐琳王光华李道乾殷凤仕山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东淄博256100

采用500 kg真空感应熔炼炉、光谱仪研究了铸造高温合金熔炼过程中增硼问题,并分析了熔炼铸造高温合金增硼的原因。结果表明:铸造高温合金在采用含有硼酸夯筑成型的氧化镁坩埚熔炼过程中,C和Al、Ti会与B_(2)O_(3)发生反应,导致合金中硼... 详细信息

采用500 kg真空感应熔炼炉、光谱仪研究了铸造高温合金熔炼过程中增硼问题,并分析了熔炼铸造高温合金增硼的原因。结果表明:铸造高温合金在采用含有硼酸夯筑成型的氧化镁坩埚熔炼过程中,C和Al、Ti会与B_(2)O_(3)发生反应,导致合金中硼元素增加。但是,随着坩埚使用次数的增加,碳和铝、钛会与B_(2)O_(3)反应减弱,合金中硼元素趋于稳定值。

关键词：真空熔炼增硼铸造高温合金

变形速率对ZGH3030镍基高温合金力学性能的影响

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铸造技术 2023年第3期44卷 257-262页

作者：逯红果周丽马中钢崔彬李化坤徐琳李娜王光华李道乾殷凤仕山东理工大学化学化工学院山东溜博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东淄博256100 山东理工大学机械工程学院山东淄博255049

针对ZGH3030合金重熔浇铸力学试棒在800℃拉伸试验过程中拉伸强度低于标准值的现象,本实验采用型号为WDW-100试验机,对不同力学试棒通过设定不同的横梁位移速率和相同试棒拉伸过程中改变横梁位移速率,研究了横梁移动速率对ZGH3030合金... 详细信息

针对ZGH3030合金重熔浇铸力学试棒在800℃拉伸试验过程中拉伸强度低于标准值的现象,本实验采用型号为WDW-100试验机,对不同力学试棒通过设定不同的横梁位移速率和相同试棒拉伸过程中改变横梁位移速率,研究了横梁移动速率对ZGH3030合金强度的影响。结果表明,ZGH3030合金在800℃拉伸试验过程中,改变横梁位移测试条件,能够改变合金的抗拉强度值。因此,该方面的研究,有助于在以后类似铸造高温合金拉伸过程中,通过合理设定横梁位移速率,获得合适的抗拉强度值。

关键词： ZGH3030镍基高温合金变形速率高温拉伸抗拉强度

铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢中的第二相析出行为

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材料热处理学报 2020年第8期41卷 63-67页

作者：逯红果李化坤赵国才王光华马中钢王雷殷凤仕李道乾山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东瑞泰新材料科技有限公司山东淄博256100

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪等方法研究了铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经1050℃×1 h空冷正火后在不同温度回火的显微组织及第二相析出行为。结果表明:铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经不同温度回火后,显微组织由板条状... 详细信息

采用扫描电镜、透射电镜和X-射线衍射仪等方法研究了铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经1050℃×1 h空冷正火后在不同温度回火的显微组织及第二相析出行为。结果表明:铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢经不同温度回火后,显微组织由板条状回火马氏体和少量δ-铁素体组成,在较低温度(550℃)回火时,高密度纳米尺寸M6C型碳化物均匀分布在马氏体板条内,随回火温度的升高,M6C型碳化物长大成细长针状,同时在原奥氏体晶界、马氏体板条界及δ-铁素体周围析出M23C6型碳化物,继续升高回火温度至700℃,板条内不再有M6C型碳化物析出,板条界上M23C6型碳化物颗粒逐渐长大。

关键词：马氏体耐热钢回火第二相析出行为

Mn-Si对ZG1Cr11Ni2WMoV钢力学性能的影响

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山东冶金 2019年第3期41卷 31-33页

作者：王雷马中钢逯红果贾成建李道乾山东瑞泰新材料科技有限公司山东沂源256100

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了少量硅锰含量对铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:显微组织主要由板条状回火马氏体和沿原奥氏体晶界分布的δ-铁素体组成,力学性能方面,少量硅-锰使耐热... 详细信息

采用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了少量硅锰含量对铸造ZG1Cr11Ni2WMoV马氏体耐热钢显微组织和力学性能的影响。结果表明:显微组织主要由板条状回火马氏体和沿原奥氏体晶界分布的δ-铁素体组成,力学性能方面,少量硅-锰使耐热钢强度具有升高趋势。

关键词：铁素体回火马氏体耐热钢