马氏体不锈钢中形成逆转奥氏体相的原因(马氏体时效钢马氏体时效钢厂)

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本文导读目录：

1、马氏体不锈钢中形成逆转奥氏体相的原因

2、马氏体时效钢马氏体时效钢厂

3、低活化马氏体钢真空扩散焊接头力学性能

马氏体不锈钢中形成逆转奥氏体相的原因

　　首先逆转奥氏体是马氏体不锈钢在MS点之上、Ac1点之下回火或时效处理过程中，从马氏体组织逆转变形成的，是非扩散型转变产物。

　　不过由于转变温度较高，组织中合金元素有一定的扩散能力，化学均匀性较好，内应力已得到释放；转变过程中钢的体积收缩，组织中不像残留奥氏体中存在着高密度的位错和孪晶。

　　如在Ac1点以上回火，获得的是稳定奥氏体就不能叫做逆转奥氏体了。

　　逆转奥氏体组织的形成温度比较高，组织中碳、镍与锰等稳定奥氏体的元素聚集量比较的高，热稳性也很强。

　　AS点显示为马氏体相开始转变成逆转奥氏体相的温度，相对应的Af点表示马氏体转变成逆转奥氏体的终止温度。

　　AS点要高于MS，由于不锈钢钢种的不同两者差距很大，Fe-Ni30合金的AS比MS高420℃左右，数值最大。

　　沉淀硬化不锈钢和超马氏体不锈钢的差距均在350℃～400℃之间。

　　另有一类合金，如Cu-Al-Ni、Au-Cd、Cu-Al-Mn和Cu-Zn-Al等被称之为热弹性形变合金，AS与MS的差均距在100℃以内，MAn转变是双向的，经多次反复，也不影响转变速率，这种合金也被叫做记忆合金。

马氏体时效钢马氏体时效钢厂

　　这种钢突出的优点是热处理工艺简单方便，固溶后行机械加工再进行时效，热处理变形小，加工性能及焊接性能都很好。

　　近年来，国外用马氏体时效钢制作模具较为广泛；但在国内，由于马氏体时效钢含Ni、Co等贵重金属元素，且含量高，价格昂贵，尚难以广泛应用。

低活化马氏体钢真空扩散焊接头力学性能

　　鉴于当前掘进施工工艺问题，在巷道掘进中，首先必须严格遵照开采作业有关规章制度，然后采取综合多道工序交叉作业。

　　通过该工艺可有效提升掘进速度和效率，使巷道掘进作业和巷道支护作业可以平行开展，不会浪费太多时间，而且两者之间的连续性加强，既能提高工作效率，又能保证掘进的安全性，当然还能合理分配工序作业的时间，提高巷道掘进的整体进度。

　　采用真空扩散焊工艺对低活化马氏体钢进行焊接，并对接头进行焊后热处理(PWHT)，通过光学显微观察(OM)及扫描电镜观察(SEM)研究了焊缝区的组织形态；通过对焊接件进行力学性能试验，比较热处理前、后焊件力学性能差异，探究力学性能变化规律，并对其影响因素进行了讨论。

　　表1低活化马氏体钢主要化学成分(质量分数，%)。

　　CrWMnVTaCFe8.931.430.480.190.100.091余量。

　　采用XJP-6A光学显微镜及JSM-6610LV扫描电镜对焊后热处理前、后的试样焊缝区、近缝区进行显微组织观察.分别采用Instron万能拉伸试验机与JB-300J冲击试验机对焊接接头进行室温拉伸及冲击韧性测试.其中拉伸试验变形速率为1.5103s1，室温冲击试验采用夏比U形标准冲击试样，其尺寸为55mm10mm10mm。

　　图2所示为焊接压力15MPa、保温时间120min时，不同焊接温度下焊缝区显微组织.焊缝组织主要为板条马氏体，焊缝处有数量不等的细小碳化物弥散析出，焊缝区无明显的空洞及孔隙产生，随焊接温度从950℃升高至1050℃，可以观察到明显的晶粒粗化.这是由于较高的焊接温度有利于渗碳体的溶解并为C元素在奥氏体内的扩散提供足够的扩散激活能.其焊接界面结合机理为压力作用下界面微凸起处产生足够的塑形变形，消除了界面孔洞；同时奥氏体以原马氏体晶界及马氏体板条界的渗碳体为形核位置开始再结晶形核并长大。

　　焊接温度及保温时间升高时，焊接接头的冲击吸收能量有明显的降低.在焊接温度从950℃升高至1100℃过程中，热处理前接头的冲击吸收能量由89J降低至20.4J，相比于原始母材冲击吸收能量(276J)降幅达到92.6%.其它条件相同时，焊接在保温时间90min时的冲击吸收能量值(81J)为保温时间180min时(26J)的三倍以上.当焊接压力提升时，焊接接头的冲击吸收能量略有上升，但提高程度非常有限，且均低于原始母材冲击吸收能量。

　　图3不同工艺参数下焊件的抗拉强度及冲击韧性。

　　固相扩散连接是大量激活态原子无序跃迁的结果，焊接温度越高，原子的热振动越激烈，其被激活而进行迁移的几率就越大.另一方面，提高焊接温度同时也会降低金属的变形抗力，在相同的焊接压力下，易于实现待焊表面更紧密的物理接触，从而加快金属原子的扩散进程并提高扩散焊接质量，焊接的抗拉强度也随之增强.但提高焊接温度的同时，会促进奥氏体晶粒的吞并、长大，而粗大的奥氏体晶粒冷却转变后得到的粗晶组织会降低接头的抗拉强度.同样，保温时间的延长为良好的扩散效果提供了必要的条件，但过长的保温时间会导致晶粒粗化，损害接头的力学性能.而当焊接压力增大时，焊接面之间实际接触面积便越大，从而使焊接面附近激活态原子获得足够的扩散通道通过无规则迁移及跨越界面进行固态自扩散，获得焊合效果更优良的界面.在试验参数范围内综合以上因素，在焊接温度1050℃，保温时间120min，焊接压力15MPa下获得低活化钢焊接接头质量较好。

　　我很生气，对猴子产生了感官上的厌恶，便对站长说：“好了，你休息吧。

　　由图4b可知，焊接冲击断口断裂机理为解理断裂，由点状裂纹源向四周放射的河流花样组成，并伴有解理扇形，断裂方式为脆性断裂.解理扇形主要是由于解理裂纹通过原奥氏体晶界和板条束界这些大角度晶界后发生转折，然后在新晶粒中形核并以扇形方式向外扩展而最终形成的[10].随着焊接温度升高及保温时间延长，奥氏体晶粒尺寸增大且不均匀程度升高，后续回火过程中易形成粗大、硬脆的板条马氏体.此外，由于扩散焊中外加载荷的存在，接头处易产生难以在焊后热处理中消除的残余应力，造成接头的冲击韧性远低于原始母材。

　　(1)提高焊接温度、保温时间及焊接压力可在一定程度内提升接头的抗拉强度，但过高的温度及过长的保温时间会导致接头抗拉强度下降；而接头的冲击韧性则一直随着焊接温度升高、保温时间延长而降低。

　　[1]HuangQ.DevelopmentstatusofCALMsteelforfusionapplication[J].JournalofNuclearMaterials,2014,455(s1-3):649654。

　　[3]Merola,M.OverviewandstatusofITERinternalcomponents[J].FusionEngineeringandDesign,2014,89(7):890895。

　　[5]姜志忠,黄继华,陈树海,等.聚变堆用CLAM钢电子束焊接接头显微组织转变与力学性能[J].焊接学报,2011,32(3):4548.JiangZhizhong,HuangJihua,ChenShuhai,etal.MicrostructuretransformationandmechanicalpropertiesofelectronbeamweldedjointsoffusionCLAMsteel[J].TransactionsoftheChinaWeldingInstitution,2011,32(3):4548。

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　　[9]ZhouX,LiuY,YuL,etal.UniaxialdiffusionbondingofCLAM/CLAMsteels:microstructureandmechanicalperformance[J].JournalofNuclearMaterials,2015,461:301307。

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