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Ti-60合金双态组织时效过程中碳化物的溶解行为

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金属学报 2005年第9期41卷 969-973页

作者：张尚洲王青江刘羽寅杨锐烟台大学环境与材料工程学院烟台264005 中国科学院金属研究所沈阳110016

含碳量为0.4a%的Ti-60合金在1135℃热处理水淬后析出形态规则的碳化物TiC.碳化物主要分布在β相晶粒内部,少量位于初生α(αp)相与β转变组织界面处和αp相内.合金随后在750-850℃时效处理后空冷,碳化物发生显著的溶解.β相晶粒内以及α... 详细信息

含碳量为0.4a%的Ti-60合金在1135℃热处理水淬后析出形态规则的碳化物TiC.碳化物主要分布在β相晶粒内部,少量位于初生α(αp)相与β转变组织界面处和αp相内.合金随后在750-850℃时效处理后空冷,碳化物发生显著的溶解.β相晶粒内以及αp与β转变组织界面处β相晶粒一侧的碳化物,沿着β相方向优先溶解,造成碳化物形态不规则及其周围是贫β相的α基体.αp相晶粒内的碳化物以均匀、缓慢的速度溶解.从β相与碳化物的包析反应、位错和曲率作用等方面探讨了碳化物的溶解机制.

关键词： Ti-60钛合金碳化物溶解时效

两相区退火过程中100Cr6钢碳化物的溶解行为

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金属热处理 2019年第7期44卷 117-120页

作者：王军庆孔德斌刘晓滕韩洪文李辉烟台南山学院山东烟台265713 山东南山铝业股份有限公司国家铝合金压力加工工程技术研究中心山东烟台265700

通过定量试验和计算,研究了100Cr6轴承钢两相区退火过程碳化物的溶解行为。用扫描电镜SEM和EBSD进行微观组织的观察和统计分析,并运用Thermo-Calc热力学软件和Dictra动力学软件计算分析两相区保温过程中保温时间对碳化物体积分数和平均... 详细信息

通过定量试验和计算,研究了100Cr6轴承钢两相区退火过程碳化物的溶解行为。用扫描电镜SEM和EBSD进行微观组织的观察和统计分析,并运用Thermo-Calc热力学软件和Dictra动力学软件计算分析两相区保温过程中保温时间对碳化物体积分数和平均尺寸的影响。结果表明:以保温时间10min为临界点,初期碳化物粒子的溶解速率高,随保温时间的延长,溶解速率越来越低。保温60min后,碳化物粒子的直径由0.438μm降至0.281μm。随保温时间的延长,奥氏体内C含量提高明显,而Cr元素变化不大,只是在界面处建立了局部平衡。保温时间达到30min时,Cr原子在未溶解碳化物内发生了长程扩散,碳化物内的Cr含量明显提高,增加了其稳定性,降低了后续的溶解速率。

关键词：轴承钢碳化物溶解微观组织两相区退火

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Cr12Mo1V1钢组织的高温转变行为

钢铁研究学报 2019年第5期31卷 500-506页

作者：刘继浩迟宏宵曹建春周健马党参林鹏昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081

使用高温金相技术观察研究了Cr12Mo1V1模具钢加热至950和1 200℃的升温过程、保温过程和冷却过程中的组织转变和碳化物溶解情况。试验结果表明,升温过程中,铁素体组织会呈现黑色,随着温度升高,会发生铁素体向奥氏体转变,在高温金相中表... 详细信息

使用高温金相技术观察研究了Cr12Mo1V1模具钢加热至950和1 200℃的升温过程、保温过程和冷却过程中的组织转变和碳化物溶解情况。试验结果表明,升温过程中,铁素体组织会呈现黑色,随着温度升高,会发生铁素体向奥氏体转变,在高温金相中表现为黑色组织向灰白色组织转变;保温过程中,将会发生碳化物明显溶解现象,在高温金相中,碳化物溶解呈现黑色颗粒尺寸逐渐增大,数量逐渐减少的现象,大颗粒共晶碳化物将会发生溶断和粒化;冷却过程中会发生马氏体转变,随着奥氏体化温度的升高,马氏体的结构会更细。

关键词： Cr12Mo1V1钢高温金相组织转变碳化物溶解

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E690钢奥氏体化过程的内耗分析

金属热处理 2020年第8期45卷 12-17页

作者：杜晓洁何宜柱马鞍山学院机械工程系安徽马鞍山243100 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243000

利用内耗法并结合硬度测试与显微组织分析,研究了奥氏体化过程加热温度与保温时间对E690钢碳化物溶解量的影响。结果表明:奥氏体化温度低于Ac3时,升高温度可以显著增加淬火钢的SKK峰值,钢中碳化物的溶解量增加;当奥氏体化温度高于Ac3时... 详细信息

利用内耗法并结合硬度测试与显微组织分析,研究了奥氏体化过程加热温度与保温时间对E690钢碳化物溶解量的影响。结果表明:奥氏体化温度低于Ac3时,升高温度可以显著增加淬火钢的SKK峰值,钢中碳化物的溶解量增加;当奥氏体化温度高于Ac3时,升高温度与延长保温时间使淬火钢的SKK峰值变化不明显,钢中碳化物的溶解程度较高。另外,延长保温时间会造成淬火态试样板条状马氏体组织粗化,奥氏体化保温5 min可以使得钢中碳化物接近完全溶解,淬火态试样显微组织为板条分布较细小的状马氏体。因此,可以通过在高于Ac3点的适当温度保温较短时间进行奥氏体化来提高调质热处理的效率。

关键词：奥氏体化温度保温时间内耗碳化物溶解

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GH199合金的固溶及时效动力学研究

GH199合金的固溶及时效动力学研究

作者：张亚楠燕山大学

学位级别：硕士

在现有的高温合金下,以镍基高温合金综合性能最好,应用最为广泛,因而对其所做的研究也最多。镍基高温合金被广泛应用于航空发动机涡轮叶片和导向叶片材料,这与合金具有优异的力学性能密不可分的。镍基高温合金主要通过固溶强化和γ’沉... 详细信息

在现有的高温合金下,以镍基高温合金综合性能最好,应用最为广泛,因而对其所做的研究也最多。镍基高温合金被广泛应用于航空发动机涡轮叶片和导向叶片材料,这与合金具有优异的力学性能密不可分的。镍基高温合金主要通过固溶强化和γ’沉淀强化来实现这些优异的力学性能。本试验采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪及透射电镜研究GH199合金的固溶及时效动力学规律。结果表明,固溶温度越低,到达稳定时合金的硬度值就越高,随着固溶时间的延长,GH199合金的布氏硬度逐渐降低;固溶态GH199合金组织中的碳化物主要为MC,并有部分的MC和MC型碳化物,随着固溶温度的升高及时间的延长,MC逐渐溶解、粗化。 GH199合金在650-800℃时效时,随着时效时间的延长,合金硬度不断增加。850-1000℃时效时,时效初期,合金的硬度迅速增加,达到峰值后,逐渐下降;且时效温度越高,所能达到的峰值应力越小。GH199合金在时效过程中主要析出Ni(Ti, Al)型的γ’相,并且随时效温度的升高或时效时间的延长,γ’相将逐渐长大。

关键词： GH199合金时效固溶碳化物溶解 γ’相硬度

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GCr15轴承钢的离异共析转变研究

GCr15轴承钢的离异共析转变研究

作者：李永超东北大学

学位级别：硕士

高碳钢硬度过高,冷加工前必须进行球化退火降低硬度,便于机加工。过共析高碳钢可采用离异共析转变,即渗碳体和铁素体非协同长大,直接得到铁素体基体上弥散分布着碳化物颗粒的球化组织。本文以GCr15轴承钢为研究对象,研究其离异共析转变... 详细信息

高碳钢硬度过高,冷加工前必须进行球化退火降低硬度,便于机加工。过共析高碳钢可采用离异共析转变,即渗碳体和铁素体非协同长大,直接得到铁素体基体上弥散分布着碳化物颗粒的球化组织。本文以GCr15轴承钢为研究对象,研究其离异共析转变机理。研究了离异共析转变前的热轧态网状碳化物及临界区奥氏体化时碳化物的溶解行为,以及提出了发生离异共析转变临界温度的新的过冷度确定的物理定义,并进行了实验验证。主要研究内容如下:(1)采用酸蚀检验法检验轴承钢线材热轧组织,通过分析不同酸蚀时间下酸蚀孔洞的形成过程以及热处理后试样的酸蚀结果,得到网状碳化物的存在是形成酸蚀孔洞的主要原因,通过实验工艺消除网状碳化物后,酸蚀孔洞数量明显减少;(2)通过实验研究不同初始组织对球化时间的影响,初始组织为马氏体或贝氏体时,等温球化过程直接析出颗粒状碳化物,其热力学驱动较大,因此球化速率较快;当初始组织为珠光体时,渗碳体呈片层状,球化长大的驱动力仅为界面能降低,因此驱动力较小,且渗碳体中有Cr和Mn固溶,亦会降低球化的扩散速率,因此球化速率较低;(3)采用DICTRA模拟临界区奥氏体化时渗碳体的溶解过程,表明溶解过程主要由置换元素的扩散所控制,并且研究了合金元素对碳化物颗粒粗化长大的影响,置换元素显著降低了碳元素的扩散系数,降低了碳化物颗粒的粗化过程;(4)基于是否发生离异珠光体相变的机理及物理模型:以过冷度为判据的片层珠光体相变与离异珠光体相变的长大速率竞争机制。修正了确定过冷度及临界相变温度的物理概念,由Thermo-calc热力学软件计算冷却至γ+α/γ相界线以下时的实际共析点,代替之前理论中的以A1点为共析点,确定发生离异共析转变的温度区间,并对这个新的概念进行了实验验证。

关键词：酸蚀孔洞碳化物溶解离异共析转变过冷度球化

GCr15轴承钢球化处理工艺及其奥氏体化研究

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GCr15轴承钢球化处理工艺及其奥氏体化研究

作者：曾伊琪上海交通大学

学位级别：硕士

滚动轴承是机械装备的关键基础件,其使用寿命与热处理有着密切的关系。GCr15轴承钢是使用最为广泛的高碳铬轴承钢,本文围绕GCr15轴承钢热处理工艺的制订,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试等方法,研究了GCr15轴承钢的球化... 详细信息

滚动轴承是机械装备的关键基础件,其使用寿命与热处理有着密切的关系。GCr15轴承钢是使用最为广泛的高碳铬轴承钢,本文围绕GCr15轴承钢热处理工艺的制订,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试等方法,研究了GCr15轴承钢的球化处理工艺和奥氏体化工艺。为了获得细小、圆整、均匀分布的碳化物颗粒,以高温固溶为预处理手段,系统研究了加热温度、保温时间及冷却方式对高温回火和低温双相退火两类球化工艺所得组织中碳化物颗粒的形貌及尺寸分布的影响,并探讨了两类工艺的球化机制。高温回火工艺的球化机制主要为淬火马氏体在高温回火过程中碳化物的析出、长大与球化,最佳工艺参数为740℃×2 h;低温双相退火工艺的球化机制主要是在低温双相奥氏体区的初步球化和随后离异共析转变过程中的进一步球化,最佳奥氏体化工艺参数为780℃×30 min,离异共析转变工艺参数为25℃/h连续退火或720℃×4 h等温退火。奥氏体化过程中碳化物的溶解、粗化和奥氏体晶粒的长大对GCr15轴承钢的最终组织性能有很大影响。本文通过碳化物溶解与粗化过程的迭代计算,建立了碳化物的溶解与粗化模型,并能够较准确地预测奥氏体化过程中碳化物颗粒的平均粒径和体积分数变化;此外,本文在试验基础上研究了奥氏体晶粒的长大规律,当奥氏体化温度低于900℃时,由于未溶碳化物颗粒的阻碍,晶粒尺寸随奥氏体化温度和保温时间的变化较小。最后,本文研究了固溶-高温回火、固溶-连续退火和固溶-等温退火三种球化工艺对淬回火后组织与性能的影响。与传统球化工艺相比,三种球化工艺均能有效提高GCr15轴承钢的抗弯强度,其中固溶-连续退火工艺为最佳工艺。

关键词： GCr15轴承钢球化奥氏体化碳化物溶解碳化物粗化晶粒长大

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轴承钢加热过程中组织演变实验研究

中国石油和化工标准与质量 2021年第6期41卷 55-57页

作者：祖耀中辽宁石油化工大学机械学院辽宁抚顺113001

为进一步提升轴承钢的性能,保证轴承的质量,在研究影响轴承钢质量因素的基础上,对轴承钢加热过程中的奥氏体化、奥氏体长大以及碳化物溶解三个阶段的组织演变规律进行试验研究,为轴承钢在各个阶段加热参数的控制和设计提供依据,最终达... 详细信息

为进一步提升轴承钢的性能,保证轴承的质量,在研究影响轴承钢质量因素的基础上,对轴承钢加热过程中的奥氏体化、奥氏体长大以及碳化物溶解三个阶段的组织演变规律进行试验研究,为轴承钢在各个阶段加热参数的控制和设计提供依据,最终达到提升轴承刚质量的目的。

关键词：轴承钢奥氏体晶粒尺寸碳化物溶解不均匀性

固溶处理后不同淬火温度对D2钢碳化物演变的影响

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工业加热 2024年第5期53卷 1-4页

作者：王晨骏王洪涛张博宇许鑫北京科技大学天津学院天津301830

采用固溶处理+分级淬火,研究了固溶处理后不同淬火温度下的D2的碳化物演变规律,获得了碳化物的溶解顺序,分析了碳化物溶解的热力学机理,实验表明:随着淬火温度的升高,D2钢中碳化物含量下降。在920℃淬火温度下,组织中含有大量球状碳化物... 详细信息

采用固溶处理+分级淬火,研究了固溶处理后不同淬火温度下的D2的碳化物演变规律,获得了碳化物的溶解顺序,分析了碳化物溶解的热力学机理,实验表明:随着淬火温度的升高,D2钢中碳化物含量下降。在920℃淬火温度下,组织中含有大量球状碳化物,分布密集,尺寸不均匀,隐晶马氏体和残余奥氏体很少;当温度升高到1000℃,球状碳化物粒径变细小,呈弥散分布;当淬火温度达到1080℃,球状碳化物消失,出现针状马氏体。同时淬火温度的上升,合金元素在碳化物中溶解率升高,体积较小的共晶碳化物发生溶解,体积较大的共晶碳化物随后溶解,碳化物的溶解,奥氏体中碳元素和合金元素的含量升高,温度升高,合金元素的扩散速率也增加,合金元素在奥氏体分布均匀,奥氏体相的稳定性提高,降低马氏体转变温度。综上,在1150℃固溶处理+1080℃淬火时碳化物均匀细小,呈球化形态,可有效控制淬火裂纹,提高D2钢的强韧性。

关键词： D2钢固溶处理碳化物溶解硬度