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固溶温度对06Cr25Ni2奥氏体耐热钢微观组织和力学性能的影响姚红红;邹德宁;周雨晴;张英波;张威【摘要】以热轧态06Cr25Ni20奥氏体耐热不锈钢为研究对象,采用光学显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM),结合硬度检测和拉伸试验等手段,研究了固溶温度对该材料微观组织和力学性能的影响.结果表明,热轧态耐热奥氏体不锈钢加工硬化严重、塑韧性差;固溶处理后其强度和硬度均下降,塑韧性则明显提高;随着固溶温度的升高,晶粒的方向性消除,晶粒尺寸变小且显微组织更为均匀,晶界上分布的Cr23C6相逐渐减少且消失;热轧态和1 000℃固溶处理后的室温拉伸断口呈脆性断裂特征,而经1 050℃以上固溶处理后,室温拉伸试样断口呈韧性断裂特征.%The hot-rolled 06Cr25Ni20 austenitic heat-resistant stainless steel was taken for subject of the research.The effect of solution temperature on microstructure and mechanical properties was investigated by optical microscope (OM),scanning electron microscope (SEM),transmission electron microscopy(TEM),hardness measurements and tensile tests.The results showed that the hot-rolled austenitic heat-resistant stainless steels had serious work-hardening and poor plasticity,and strength and hardness decreased but plasticity improved greatly after solution treatment.With the increase of solution temperature,grains distributing along the rolling direction disappeared and the microstructure gradually became smaller and more uniform,and Cr23C6 phases distributing along the grain boundaries decreased and eventually disappeared.The room-temperature tensile fractures of samples hot-rolled and solution treated at 1 000 ℃presented brittle fracture feature,while those solution treated at above 1 050 ℃ presented plastic fracture feature.【期刊名称】《上海金属》【年(卷),期】2017(039)006【总页数】4页(P22-25)【关键词】奥氏体耐热不锈钢;固溶温度;Cr23C6相;微观组织;断裂机制【作者】姚红红;邹德宁;周雨晴;张英波;张威【作者单位】西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055;西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055;西安交通大学金属材料强度国家重点实验室,陕西西安710049【正文语种】中文06Cr25Ni20耐热不锈钢是高铬镍系奥氏体不锈钢，高温下形成的致密保护性氧化膜使其具有优良的抗高温氧化性[1]，广泛应用于高负荷、少硫气氛下工作的耐热件，如炉门、加热炉辊筒、锅炉热分解管道、蒸汽过热器、热交换器、退火箱等[2]。
固溶处理和淬火的区别在哪
在材料加工和制造过程中，固溶处理和淬火是常见的热处理工艺，它们在改变金属材料的性能和结构方面起着至关重要的作用。
虽然它们都是热处理工艺，但固溶处理和淬火具有不同的特点和作用机制。
固溶处理是指将合金加热至固溶温度以上的温度，然后在该温度下保温一段时间，以溶解合金中的固溶体、析出相或过饱和溶质，并在冷却过程中进行固溶体、析出相或过饱和溶质再分布的热处理过程。
在固溶处理中，原子的扩散速度加快，使得金属中的合金元素更加均匀地分布，从而提高了材料的强度、硬度和耐腐蚀性能。
而淬火是指将加热至一定温度的金属快速冷却到淬火介质中，使其迅速冷却到室温以下，并在冷却过程中形成马氏体组织的过程。
淬火是通过改变合金中的组织结构来调节材料的硬度和强度，使材料具有更好的机械性能。
固溶处理和淬火的主要区别在于其作用机制和目的。
固溶处理是为了调整合金中的微观组织结构，使其得到均匀的组织和提高性能，如增加强度和耐腐蚀性。
而淬火则是通过改变材料的组织结构，形成马氏体等结构，提高材料的硬度和强度，以满足不同的使用要求。
另外，固溶处理后通常需要进行时效处理，目的是进一步调节材料的性能，使其达到最佳状态；而淬火后也可以进行回火处理，以减缓淬火时产生的内应力和提高材料的韧性。
总的来说，固溶处理和淬火是两种重要的热处理工艺，它们各自通过调节材料的组织结构和性能来满足不同的使用要求。
在实际应用中，针对不同材料和工件的情况，选择适合的热处理工艺，将能够有效改善材料的性能，提高其可靠性和使用寿命。
1。
固溶与淬火的区别
在材料加工和热处理过程中，固溶处理和淬火处理都是常见的工艺，它们在改善材料的性能和结构方面起着重要作用。
然而，固溶处理和淬火处理是两种完全不同的工艺方法，各有其独特的特点和应用领域。
固溶处理是一种热处理工艺，通常用于固溶不稳定的合金。
它的基本原理是将合金加热至固溶温度，使固溶元素完全溶解在基体中，然后控制冷却速度，使固溶元素均匀分布在合金中。
固溶处理旨在消除合金中的固溶相或溶质，提高合金的塑性和韧性，改善其加工性能和机械性能。
固溶处理通常适用于高温合金、不锈钢和铝合金等材料。
相比之下，淬火处理是一种快速冷却工艺，常用于调节合金的力学性能。
淬火处理的主要目的是通过快速冷却使合金组织发生变化，通常是从高温固溶状态迅速冷却至室温。
淬火过程中，合金的晶粒会迅速生成，形成具有高硬度和强度的马氏体组织。
淬火处理通常适用于高碳钢、合金钢和工具钢等高强度材料。
固溶处理和淬火处理之间最大的区别在于其加工过程。
固溶处理是一个加热过程，旨在使合金中的溶质达到均匀溶解状态；而淬火处理则是通过快速冷却来控制合金的组织和性能。
此外，固溶处理更注重于提高合金的塑性和韧性，而淬火处理主要是为了提高合金的硬度和强度。
在实际工程中，固溶处理和淬火处理常常结合应用，以达到综合提高合金性能的效果。
固溶处理可以消除合金中的固溶相，淬火处理可以提高合金的硬度，两者配合使用可以使合金在塑性、韧性和硬度方面达到较好的平衡。
因此，在选择合金热处理工艺时，应根据材料的组成和要求选择合适的固溶和淬火工艺，以实现最佳的性能和结构调控效果。
1。
固溶时效对OCr16Ni16钢微观组织和力学性能的影响研究
的开题报告
题目：固溶时效对OCr16Ni16钢微观组织和力学性能的影响研究
一、研究背景和意义：
OCr16Ni16钢是一种具有优异耐热、抗氧化和耐腐蚀性能的高温合金材料，广泛应用于能源、航空航天、化工等领域。
固溶时效是OCr16Ni16钢精密制造过程中必备
的工艺，通过固溶处理和时效处理，可以调节材料的组织和性能，提高其综合性能。
在实际生产中，如何优化固溶时效工艺，提高材料性能和使用寿命，是一个重要的研
究方向。
二、研究内容和方法：
本研究将通过固溶时效对OCr16Ni16钢微观组织和力学性能的影响进行研究，
主要内容包括：
1. 固溶处理和时效处理的工艺条件设计和优化；
2. 采用扫描电镜、透射电镜等技术，研究不同固溶时效条件下OCr16Ni16钢的
显微组织特征和晶粒结构；
3. 利用万能试验机等方法，测试不同固溶时效条件下OCr16Ni16钢的力学性能，包括拉伸强度、屈服强度、延伸率等。
三、研究预期结果和意义：
本研究预期可以探究不同固溶时效条件对OCr16Ni16钢微观组织和力学性能的
影响规律和机理，优化固溶时效工艺，提高材料的力学性能和使用寿命。
研究结果有
助于推动OCr16Ni16钢材料的发展和应用，并为精密制造领域提供技术支持和创新思路。
ni基高温合金组织
Ni基高温合金是一种由镍为基础元素的高温合金，在高温环境下具有优异的耐高温性能和抗氧化能力。
其组织结构主要由固溶体、析出相和晶粒界组织组成。
1. 固溶体：固溶体是指合金中不形成独立相的固溶体溶解的元素。
在Ni基高温合金中，通常添加的铬、钼、钨等元素能够固溶在镍基体中形成固溶体。
固溶体的形成可以提高合金的强度和塑性，并改善其高温下的力学性能。
2. 析出相：除了固溶体外，Ni基高温合金还会在高温下形成亚稳相或稳定相的析出相。
析出相能够提高合金的高温强度和耐蠕变性能。
常见的析出相有γ'相、γ''相和γ' + γ''双相。
- γ'相：一般指富铝（或钛）的Ni3Al（或Ni3Ti）相，其具有良好的高温强度和耐氧化性能，是Ni基高温合金中最重要的强化相。
γ'相的形成可以通过时效处理来实现。
- γ''相：一般是指富钛（或钽）的Ni3Ti（或Ni3Ta）相。
γ''相具有较高的弥散强化效果，可以改善合金的高温力学性能和蠕变性能。
3. 晶粒界组织：晶粒界是指相邻晶粒之间的边界区域。
在高温合金中，晶粒界是强迫位错和析出相的富集区域，它对合金的强度和韧性具有重要影响。
合金的晶粒界组织通常由黏土状氧化物、硫元素等组成。
综上所述，Ni基高温合金的组织结构包括固溶体、析出相和晶粒界组织。
这些组织的形成和相互作用决定了合金的高温力学性能和抗氧化能力。
固溶处理和淬火的关系：共同点：对钢铁材料而言，固溶处理和淬火在工艺上基本一致，都是加热到析出相完全溶解的温度，然后以大于析出临界冷速的方式冷却到析出温度以下。
不同点：目的不同，淬火的目的是得到马氏体组织；固溶处理的目的是消除析出相。
比如超低碳马氏体时效钢，加热到单一奥氏体相区，然后空冷，得到单一马氏体组织，这个过程从工艺上可以叫正火，从最终组织上可以叫淬火，从目的上可以叫固溶处理。
而固溶处理后再在低温下保温一段时间后空冷，从工艺上看是回火，但从目的上叫时效，因为这个过程的目的是析出强化，符合时效的定义。
而回火的目的不是这样。
我们现在一般是根据处理的目的来给某个工艺确定名称的。
所以有些工艺看上去是退火，实际上叫正火，有些工艺看上去是正火，实际上叫淬火，有些工艺看上去是淬火，实际上叫固溶。
固溶体是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。
两组元在液态下互溶，固态也相互溶解，且形成均匀一致的物质。
固容强化是合金在一定温度下，第二相质子弥散分布在基体晶格中，使合金的强度、硬度升高（当溶质元素含量很少时，固溶体性能与溶剂金属性能基本相同。
但随溶质元素含量的增多，会使金属的强度和硬度升高）。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------固溶处理:将合金加热到高温奥氏体区保温，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。
打个通俗比喻：糯米＋水＋冰糖若不经蒸煮，冰糖就不能溶入米中，经加热蒸煮后，冰糖完全溶入其中，变成冰糖糯米饭淬火:淬火是指将钢加热到临界温度以上，保温后以大于临界冷却速度的冷速冷却，使奥氏转变为马氏体的热处理工艺。
镍铁合金硬度镍铁合金硬度（Nickel-Iron Alloy Hardness）随着科学技术的不断发展，用途广泛的新型材料逐渐取代传统材料，其中镍铁合金作为一种重要的结构材料，其在航空、航天、能源等领域有着重要的应用。
其中镍铁合金硬度是其重要的机械性能之一，能够影响其使用的寿命和承载能力。
本文将对镍铁合金硬度进行详细介绍。
一、镍铁合金的硬度镍铁合金是一种具有高强度、高刚性和高耐蚀性的金属材料。
根据其组成可以分为铁镍合金、镍铁合金和钴铁合金。
而不同组成的镍铁合金在硬度方面也有所不同。
一般来说，镍铁合金的硬度范围在150-400 HB之间。
简单来说，在纳米级别的硬度测试中，镍铁合金的硬度在4-7GPa 之间。
其中，固溶态钢中镍的含量很少，硬度比较低，约为200-250HB；正常条件下，铸造和锻造的镍铁材料的硬度相对较高，约为350-400HB。
二、镍铁合金硬度的决定因素1.材料成分镍铁合金的硬度与其成分有很大关系。
一般来说，镍铁合金中镍和铁的组成比例越高，硬度也会相应提高。
2. 热处理热处理是指在一定时间、温度和介质条件下，对镍铁合金进行加热和冷却处理，从而改变其结构和性能的一种金属加工方法。
热处理方式包括固溶处理、时效处理和淬火处理。
其中，固溶度处理可以提高材料的硬度和强度，经过时效处理后镍铁合金的硬度也能得到提高。
而淬火处理则能够显著提高材料的硬度和耐磨性。
3. 热机械加工热机械加工是指在一定温度下将镍铁合金进行变形加工，经由过程中，由于金属材料的变形塑性和形变硬化效应，镍铁合金的硬度也能得到明显提高。
此外，通过热轧、热挤压和热拉伸等方式，也能显著提高镍铁合金的硬度。
三、影响镍铁合金硬度的因素1.温度镍铁合金的硬度受到温度的影响比较大，一般来说，在低温下其硬度会相对较高，而在高温下会相应下降。
2.取样方向在进行硬度测试时，取样方向也会对镍铁合金硬度的测试结果产生影响。
因此，在进行硬度测试时，应该注意取样方向的一致性。
摘要本文采用扫描电镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）、X 射线衍射（X-ray diffractometry，XRD）和电子探针（electron probe microanalysis，EMPA）等分析手段，研究了淬火和回火处理对WC-20Co硬质合金的微观结构与力学性能的影响。
结果表明：在一定温度范围内，淬火温度越高，材料的硬度和抗弯强度也越高；当淬火温度达到1350℃时，其硬度和抗弯强度开始下降。
在淬火温度一定的条件下，回火温度越高，钴相中保留的高温相α-Co含量和固溶的W含量越低，材料的力学性能也随之降低。
对比不同淬火介质后发现，相比于油淬，水淬处理更有助于提高材料的综合性能。
关键词硬质合金；淬火；回火；钴相；力学性能硬质合金是由难熔金属的硬质碳化物（如WC、TiC、NbC、TaC、VC等）和粘结金属或合金（Co、Fe和Ni等），通过粉末冶金工艺制成的一种金属陶瓷复合材料。
硬质合金具有硬度高、强度和韧性较好、耐热、耐磨、耐腐蚀等一系列优良性能，作为刀具材料得到广泛应用，被称为“工业的牙齿”[1]。
但是，硬质合金的硬度与韧性之间存在矛盾；如何在保证高硬度的前提下提高其韧性，一直是研究者所关注的课题。
国内外的研究表明，热处理在这方面可以发挥独特的作用[2]。
在WC-Co硬质合金中，WC是W和C化学计量比接近1；1的相对稳定的化合物，热处理前后材料性能的变化主要来源于对钴相成分和结构的调控[3]。
Gu等人[4]将WC-11Co硬质合金在1250℃高温(Ar气氛)保温1h，进行油淬后发现：钴相中ɑ-Co比例和W在钴中的固溶含量增加，抗弯强度明显增加。
研究表明[5-7]：含钴量不同的硬质合金（YG5、YG10、YG14、YG15等）在经历淬火回火后，其抗弯强度和冲击韧性均可出现不同程度的提高。
尽管WC-Co硬质合金的淬火处理可以改善合金的综合性能，但目前对热处理后性能变化的影响机制研究仍不够全面。
钨合金（高比重合金）介绍什么是钨合金？钨合金通常为难熔金属，一般由W-Ni-Fe (钨-镍-铁) 或W-Ni-Cu (钨-镍-铜) 或W-Ni-Cu-Fe (钨-镍-铜-铁)构成，有些钨合金还有添加Co (钴)、Mo (钼)、Cr (铬)等。
他们有很高的熔点，密度是钢铁的2倍，并且重量比铅重50%。
钨的含量在合金中通常占90%~98%，这也正是钨合金能有高密度（通常为16.5克/厘米3~18.75克/厘米3）的原因所在。
Ni、Fe、Cu则被用作是粘合剂，起到让易脆的钨粘结在一起的作用，从而，增强钨合金的延展性，使其易于加工。
Ni-Fe是交常用的添加剂，其比例为7Ni:3Fe或8Ni:2Fe（重量之比）。
钨合金常规的生产流程包括混料，冷压和液相烧结直至所需的密度。
在液相烧结的过程，这种基体合金呈熔解态，有助于钨更好地溶与液体，使钨大颗粒（20~60微米）分散到这种基体合金中。
这种处于烧结态的材料通常还要进行热机械处理过程，如：锻造，以便增强其硬度和强度。
目前高比重合金（钨合金）的成分以WNiFe颇受欢迎，例如93W-4.9Ni-2.lFe和95W-4Ni-lFe。
在WNiFe合金中添加适量的钴可以增强他的强度和延展性。
钨合金的主要性能钨合金有许多特殊的性能，比如：体积小但高密度（通常为16.5克/厘米3~18.75克/厘米3），高熔点，硬度大，出色的耐磨性，高极限抗拉强度，延展性好，低蒸气压，耐高温，热稳定性好，易加工，耐腐蚀，良好的抗震性，极高的辐射吸收能力，优秀的抗冲击能力和抗龟裂性，并且无毒环保，与国际环境保护标准是一致的。
钨合金的应用由于钨合金具有上述特殊的性能，被广泛应用于许多领域，比如：运动方面，包括高尔夫杆，渔坠子，飞镖，汽艇，赛车；医学方面，包括辐射屏蔽件，瞄准仪，同位素容器，防辐射试管；科技方面，包括钨合金电子分装片，石油钻井，煤矿开采；军事方面，子弹，榴霰弹，飞航式导弹平衡球，等等。
