免责声明 本信息是根据美国政府机构资助的工作编写的。美国政府及其任何机构或其任何雇员均不对所披露的任何信息、设备、产品或流程的准确性、完整性或实用性做任何明示或暗示的保证,也不承担任何法律责任或义务,也不表示其使用不会侵犯私有权利。本文以商品名、商标、制造商或其他方式提及任何特定商业产品、流程或服务并不一定构成或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或支持。本文表达的作者的观点和意见不一定代表或反映美国政府或其任何机构的观点和意见。
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奥氏体不锈钢 (ASS) 常用于敏感的氢气 (H) 存储、氢气基础设施以及运输应用,因为与铁素体钢相比,它们通常不太容易受到氢脆 (HE) 的影响。这是因为它们的扩散率较低,而氢的溶解度较高 [1-3]。氢脆描述了这样一种现象:材料的机械性能经常会突然发生灾难性的恶化(特别是在受到拉伸载荷时,由于拉伸延展性的丧失),这是由于酸性溶液中的环境氢和含氢气体 [4-8] 扩散到块体材料中造成的。与不易发生 HE 的热力学稳定 ASS(如 AISI 310S 型)相比,在仅含 8 – 10 wt% Ni 的亚稳态 ASS(如 AISI 304 型)中经常观察到严重的 HE,其中在变形过程中会形成应变诱导的 α ′马氏体 [9 – 11]。应变诱导的 α ′马氏体为 H 提供了快速扩散路径,导致 H 在微观结构的关键位置富集(如异质界面前方的微观机械高应力区域),从而导致 H 辅助开裂 [12, 13]。此外,由于凝固过程中的偏析或高冷却速度导致 δ 到 γ 的转变不完全,亚稳态 ASS 中可能会出现少量的 δ 铁素体。这可能会通过提供裂纹起始点来增加样品的 HE 敏感性 [14, 15]。
摘要 提高汽车燃油经济性标准要求开发具有优异机械性能且经济可行的钢板。淬火和分配 (Q&P) 热处理旨在产生富碳的亚稳态奥氏体,该奥氏体在变形过程中转变为马氏体,从而提高强度和延展性。在工业成型操作中,变形温度往往与环境条件不同,应变速率往往超过准静态速率 (>0.001 s -1 )。在本研究中,在 0.0001 至 0.1 s -1 的应变速率下对强度为 980 和 1180 MPa 的 Q&P 钢进行拉伸试验,同时使用热电偶和热成像评估绝热加热。扫描电子显微镜断口分析用于识别延性失效的机制,并用 x 射线衍射测量残余奥氏体以评估奥氏体转变的程度。
奥氏体不锈钢的低温渗碳/氮化 – 合金成分对微观结构和性能的影响 Giulio Maistro 工业与材料科学系 查尔姆斯理工大学 摘要 奥氏体不锈钢是食品、制药、化学、石油和天然气工业等重视耐腐蚀性的应用中最常用的材料之一。然而,低硬度和差的摩擦学性能往往是其应用的障碍。传统表面硬化技术,如高温渗碳(T > 850°C)和氮化(T > 550°C)不适用于这些合金。在这种情况下,富铬碳化物/氮化物在晶界处的快速沉淀会导致合金中的铬消耗并损害耐腐蚀性。自 80 年代中期以来,已经开发出用于奥氏体不锈钢表面硬化的低温热化学处理,包括气体渗碳和等离子氮化。这些过程可以诱导形成无沉淀间隙过饱和亚稳态扩展奥氏体(也称为 S 相),具有优异的硬度和改善的耐磨性,同时保持耐腐蚀性。
摘要:本研究旨在评估由电弧添加剂制造(WAAM)工艺产生的添加性化奥氏体不锈钢的应力腐蚀行为。通过电化学分析在腐蚀性环境中,通过电化学分析和缓慢的应变速率测试(SSRT),通过电化学分析来研究这一点。使用光学和扫描电子显微镜以及X射线衍射分析进行了微观结构评估。所获得的结果表明,尽管添加性生产的奥氏体不锈钢及其对应物合金之间的微观结构和机械性能存在固有的差异,但它们的电化学性能和应力腐蚀性易感性相似。添加性合金中的腐蚀攻击主要集中在奥氏体基质与二级铁素体相之间的界面上。在与单个奥氏体相具有单个奥氏体相的对手锻造合金的情况下,腐蚀攻击是由均匀的斑点均匀散布在外表面的。两种合金在腐蚀性环境中SSRT实验中的“帽和锥体”骨折的形式显示出延性衰竭。
图 1 化学异质性诱导裂纹停止作为防止氢脆的措施的概念,以及具有奥氏体内部异质 Mn 分布的高强度钢的微观结构。a,概念示意图。b,电子背散射衍射 (EBSD) 相加图像质量 (IQ) 图,显示奥氏体-铁素体双相微观结构。c,基于扫描电子显微镜 (SEM) 的能量色散 X 射线光谱 (EDX) 图,揭示了微观结构中的整体 Mn 分布模式。化学缓冲区是奥氏体相内 Mn 高度富集 (14~16 at.% Mn) 的区域(其中一些以椭圆框标记)。d,高角度环形暗场扫描透射电子显微镜 (HAADF-STEM) 观察和 EDX 分析,显示在一个奥氏体晶簇甚至一个奥氏体晶粒内存在多个富 Mn 区。分别从标记的圆形和矩形框拍摄的选区电子衍射 (SAED) 和高分辨率 TEM (HR-TEM) 图像放在 STEM 图像的右侧。EDX 线轮廓是从 EDX 图中箭头标记的区域拍摄的。
Flore Villaret、Xavier Boulnat、Pascal Aubry、Julien Zollinger、Damien Fabrègue 等人。马氏体钢中 δ 铁素体到奥氏体相变动力学的建模:应用于增材制造中的快速冷却。 Materialia, 2021, 18 (2021) (101157),第18页 (2021)。 “10.1016/j.mtla.2021.101157”。 “cea-03330729”
o Ni % o Ti % o 元素 3 % o 元素 4 % o 热处理 1 次 o 热处理 1 温度 o 热处理 2 次 o 热处理 2 温度 o 热处理 3 次 o 热处理 3 温度 o 较低循环温度 o 较高循环温度 o 奥氏体起始温度 o 奥氏体结束温度 o 马氏体起始温度 o 马氏体结束温度
混合增材制造 (AM) 是指两种金属 AM 技术的组合:粉末床熔合 (PBF) 材料沉积和定向能量沉积 (DED) 附加构建。本研究重点研究了混合 AM 生产过程中 PBF 和 DED 相对沉积方向的不同特性。将混合 AM 制备的样品(即混合样品)的特性与 PBF 或 DED 制备的样品的特性进行了比较。PBF 沉积物的微观结构以铁素体为主,局部可观察到非常细小的残余奥氏体。相反,DED 沉积物的微观结构中均匀形成板条马氏体和残余奥氏体。两种过程中微观结构的不同归因于冷却速度的差异。在 DED 沉积物中,由于残余奥氏体分数高,显微硬度显著降低。然而,在混合样品中,由于长期沉积的时效热处理,HAZ 中的显微硬度迅速增加。 PBF和DED样品的主要磨损机制分别是氧化磨损和塑性变形。