马氏体时效钢

摘要： 马氏体时效钢具有出色的机械性能和力学属性被广泛用于航空航天,船舶和车辆制造工程领域中。但由于该材料属于典型难加工材料,具有加工表面质量差、刀具磨损严重等问题,因此,开展微量润滑对超精密加工固溶和时效马氏体钢的加工性能具有重要意义。以马氏体时效钢3J33C固溶、时效两种热处理加工方式,详细开展了微量润滑对超精密加工马氏体时效钢3J33C的切削力、表面粗糙度等加工质量的研究,揭示了固溶状态和时效状态下的材料去除机理,指导难加工材料马氏体时效钢的加工工艺。

摘要： 研究固溶和时效热处理工艺对00Cr12Ni10MoTi低温用马氏体时效不锈钢组织和性能的影响。结果表明:经两次750°C水冷处理试验,钢的低温冲击吸收能量最高达192J,韧性最好;经一次900°C保温、水冷+750°C保温、水冷+500°C保温、空冷处理试验,钢的低温抗拉强度达1469MPa。研究结果可为制定00Cr12Ni10MoTi不锈钢工艺、选择力学性能指标时提供参考。

摘要： 为了详细了解热处理对马氏体时效不锈钢00Cr12Ni9Mo4Cu2性能的影响,通过热处理试验、硬度测试、金相及扫描电子显微镜和能谱分析等手段研究和评价了不同时效方式对00Cr12Ni9Mo4Cu2马氏体时效钢组织性能的影响。结果表明:固溶后材料在475°C下时效,随着时效时间增加,材料硬度先快速增大,然后呈缓慢上升趋势。材料550°C时效时,其力学性能低于475°C,但其延伸率有所提高。材料475°C时效2 h,其强度超过2 200 MPa。材料时效后的强度较固溶状态提高1 000 MPa。时效过程中,材料强度大幅度提高得益于其中纳米尺度准晶相第二相的均匀析出。当温度超过475°C,如550°C,随着马氏体相的快速分解和部分第二相颗粒的长大,材料强度有所降低,延伸率有所提高。结果表明,材料在475°C时效后具有很高强度和较高的塑性,可以广泛应用到高端动态变形工况。相关研究结果对人们开发和使用超高强材料有一定参考价值。

摘要： 某柔性连接件由马氏体时效钢管材经旋压、固溶、时效等工序加工而成。在其加工过程中存在材料易开裂、成品件材料延伸率低等问题。为解决上述问题,从各工序间的马氏体时效钢管坯上取样,通过金相分析、拉伸性能测试、硬度检测等表征,对旋压过程中组织和性能的变化规律进行分析。结果表明,成品件延伸率过低主要是由于旋压引起的形变强化造成的,多道次强力旋压会使马氏体时效钢晶粒破碎、位错密度和残余应力增加,导致成品延伸率仅为1%左右。通过优化工艺路线,可成功降低材料开裂率并将成品件延伸率提升至3%以上。

摘要： 马氏体时效钢是一类特殊的超高强度钢,主要依靠在超低碳铁镍马氏体基体上析出金属间化合物沉淀相进行强化,具有非常优异的综合力学性能与加工工艺性能,在航空航天、机械制造、原子能和军事等领域得到了广泛应用.综述了马氏体时效钢的发展历史,针对其良好的强韧性匹配,从合金化、组织结构、力学性能等方面概述了马氏体时效钢当前的研究现状,总结其高强韧的根源在于高密度纳米析出相可以控制位错的切割与绕过,增加弹性变形;析出相与基体晶格错配低,增加均匀塑性变形.最后,从超纯净冶炼、高温环境应用、无钴马氏体钢开发等方面对马氏体时效钢未来的发展趋势进行了展望.

摘要： 针对航空、航天、航海及兵工等各领域对高强度钢铁材料的需求,从超高强度钢的种类、成分及性能综述了国内外低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢及超高强度马氏体时效钢的研究现状及应用情况.分析了目前几种超高强度钢热处理工艺的特点,指出了淬火-碳配分-回火热处理工艺对超高强度钢性能的影响及作用.给出了未来超高强度钢高性能、长寿命、低能耗、低成本、高通量材料集成技术的智慧化服务、绿色化可持续发展的研究发展方向.

摘要： 针对航空、航天、航海及兵工等各领域对高强度钢铁材料的需求,从超高强度钢的种类、成分及性能综述了国内外低合金超高强度钢、二次硬化超高强度钢及超高强度马氏体时效钢的研究现状及应用情况。分析了目前几种超高强度钢热处理工艺的特点,指出了淬火-碳配分-回火热处理工艺对超高强度钢性能的影响及作用。给出了未来超高强度钢高性能、长寿命、低能耗、低成本、高通量材料集成技术的智慧化服务、绿色化可持续发展的研究发展方向。

摘要： 当对含有大量钼的 350 kgf/mm2 等级的 10Ni-18Co-14Mo 马氏体时效钢进行热机械处理时,奥氏体晶 粒度细化至 10μm 以下,但在热机械处理过程中发生了奥氏体中析出,导致时效前对韧性产生了不利影 响。进行的有关研究示出了热机械处理过程中的析出特征和热加工加速析出行为,进而研究了显微组织 变化与力学性能之间的关系。为了评估热加工对析出行为的影响,还进行了不加工连续冷却处理。

摘要： 为了改善9P-150型膨化机膨化头的表面耐磨性和耐蚀性,以12Ni马氏体时效钢作为基体,利用固体渗硼和渗后热处理对其表面进行处理,并采用金相、XRD、显微硬度、拉伸、耐蚀性能等方法研究了渗硼及渗硼后热处理对12Ni马氏体时效钢渗硼层组织和性能的影响。结果表明:渗硼后热处理未改变渗硼层的微观组织(依然为板条马氏体),但会使其微观组织细化,进而使合金的强度和硬度明显提高,具有一定的耐蚀性。

摘要： 为了确保T250马氏体时效钢产品的质量和可靠性,对T250钢棒横截面焊接试件进行了硬度分布状况的测试,然后截取加工拉伸试样分别进行了不同的热处理及力学性能测试,并进行了纵向与横向性能的对比.试验结果表明:固溶状态的T250钢焊接后,热影响区中部存在一个硬度最高区,而焊缝和紧靠焊缝的一部分热影响区的硬度值较低;焊接接头的强度与其热处理状态有关,横截面材料焊接试样在焊接状态和固溶状态的抗拉强度较低,焊态时效和焊后固溶时效后的抗拉强度才可达到1600MPa以上;T250钢在供应状态和时效强化状态下,母材的横向与纵向的抗拉强度差别不很大,纵向的断后伸长率优于横向;经锻造和旋压、重新固溶的T250钢母材再经时效强化后,其纵向抗拉强度和断后伸长率均优于供应状态材料时效后的纵向及横向性能;其焊接质量对焊接接头强度的影响大于母材纤维方向对强度的影响.

摘要： 本文对T250马氏体时效钢进行820°C循环热处理,并得出其组织和性能的变化.结果表明:循环热处理可以明显细化晶粒;循环热处理不能提高钢的强度和硬度,却能提高钢的塑性.

摘要： 为了应对产品轻量化发展需求，解决超高强度薄壁件的淬火变形和难加工问题，掌握马氏体时效钢筒形件的制造工艺特点和热处理工艺技术，探讨筒形件以马氏体时效钢代替非时效型超高强度结构钢、以时效强化代替淬回火强化、以及时效强化后不再进行切削加工的可行性，对T250无钴马氏体时效钢薄壁筒形件，开展了固溶时效工艺试验工作。

摘要： 为了优化T250无钴马氏体时效钢制件的热处理工艺,确保产品加工制造的工艺性和产品使用性能,先后对T250钢进行了原材料工艺验证试验、锻造件热处理试验、冷成形件热处理试验和焊接件热处理试验.试验结果说明:T250无钴马氏体时效钢制件切削加工之后进行时效处理,可以获得不低于1760MPa的抗拉强度和足够的延伸率;锻造件采用循环热处理可以使材料晶粒得到一定程度的细化;T250钢经锻造和循环处理后具有良好的冷塑性成形工艺性和焊接性;经过塑性成形的制件,再经固溶和时效,可使其强度得到提高;而固溶狀态的原材料经过循环热处理后再进行时效,可使其强度得到进一步的提高.

摘要： 本文使用旋转弯曲疲劳实验方法研究了经过等离子渗氮处理的马氏体时效钢的超高周疲劳性能.实验结果表明,渗氮处理虽然提高了疲劳强度,但其提高程度受处理温度和时间的影响很大.等离子渗氮材在超过107周次应力循环的超高周疲劳领域仍然发生疲劳破坏,但破坏机理明显不同于未处理材,也和其在短寿命领域不同,裂纹往往从材料内部萌生,呈现出典型的“鱼眼”破坏特征,且没有传统意义上的疲劳极限.

摘要： 无钴马氏体时效钢因其高强韧性及低成本等特点,成为航空航海等领域的关键结构材料.本文对T250马氏体时效钢进行光纤激光焊接试验,并改变焊接一时效复合工艺条件,利用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、材料拉伸试验机等分析测试手段,研究了焊接一时效复合工艺对接头强韧性的影响及其原因.结果表明,不同焊接一时效复合工艺下焊接接头的强韧性有明显差异,产生差异的主要原因是组织的不同及逆转变奥氏体、Ni3(Ti、Mo)析出强化相的差别.逆转变奥氏体和析出强化相与焊接热过程及时效工艺有关.与焊前时效复合工艺接头相比,焊后时效复合工艺接头焊缝中含有大量析出强化相和逆转变奥氏体,热影响区中逆转变奥氏体含量亦较多,导致其接头的强韧性较好;断口呈典型的韧性断裂特征,平均抗拉强度可达母材的98％,延伸率为母材的70％,性能更接近母材.

摘要： 将18Ni马氏体时效钢电子束焊缝在480°C进行时效处理,时效处理时间分别为1.5h、2.5h、4.5h和6h.采用金相显微镜、扫描电镜观察了不同时效状态下的18Ni马氏体时效钢电子束焊缝的微观组织,测试了不同时效状态下焊接接头的拉伸强度和接头不同区域的硬度值,并用扫描电镜分析了拉伸断口形貌.结果表明,随着时效时间的延长,沉淀粒子粗化引起了过时效,同时马氏体开始逆转变为奥氏体和铁素体,使钢的强度逐渐下降,经480°C,4.5h时效处理后,焊接接头的拉伸强度最高.

摘要： 本文结合张力旋压、异步轧制和错距旋压的技术特点,提出一种新型的旋压加工方法——异步错距旋压.以ABAQUS软件为基础,建立了T250马氏体时效钢三维异步错距旋压成形的三维有限元数学模型,研究了错距量和进给比差对应力应变和成形稳定性的影响规律.结果显示:当初始错距量为6mm时,材料变形失稳,而当错距量变为30mm时,旋压过程变形稳定;随着进给比差值的增加,筒体稳定性变好,当进给比差为0.5mm/s时,筒形件成形质量较好,且相比两旋轮结构,四旋轮成形质量相对较好.同一母线上,随着进给比差值的逐渐增加,最大等效应力逐渐增大,最大等效应变则先保持不变后逐渐增大.

摘要： 本文对6件18Ni马氏体时效钢力学性随炉试样进行蒸汽发蓝热处理后进行性能测试，断后伸长率低于设计指标要求。通过对端环断后伸长率不合格影响因素的分析,对标准试样和工序中带导引环试样拉伸实验力学性能的对比分析,探讨带导引环力学试样对力学性能的影响,结果表明:采用导引环的力学性能试样虽然能保证断裂位置,抗拉强度无明显变化,但是断后伸长率降低.

摘要： 采用ABAQUS有限元模拟软件动态显式算法,对T250筒形件进行旋压数值模拟得到合理的工艺参数;进而对T250钢进行了正、反旋工艺试验研究.结果表明T250钢具有良好的可旋性,使用贴模旋压工艺技术,采用反旋工艺相对于正旋能够更好的控制产品尺寸形状精度,壁厚为1.5mm的Φ200圆筒经过510°C时效3小时,正旋圆筒直径收缩量为直径的0.09～0.18％,反旋圆筒直径收缩量为直径的0.18～0.27％.

摘要： 本发明公开了一种提高马氏体时效不锈钢强度的冶炼工艺，其包括真空感应炉冶炼、电渣前锻造和保护气氛电渣重熔工序；所述真空感应炉冶炼工序：将Fe、Cr、Ni、Mo的原料放入感应炉，待炉内装料完全熔化后加入Cu、Si、Mn、V、Nb和C的原料，待再次完全熔化后加入Ti和Al的原料，待钢液全部熔化并均匀后出钢，浇注成钢锭；所述电渣前锻造工序：将所述钢锭加热后锻造成圆棒；所述保护气氛电渣重熔工序：在电渣炉中加入圆棒钢锭和预熔渣，进行电渣重熔。本工艺起到了细化晶粒尺寸、净化晶界的作用，共同实现材料强度的提高；使得该过程中Ti、Al易损耗元素得以稳定控制在所需成分范围；所得产品具有高强度的特点，适用于医用缝合针等医疗器械。

摘要： 本发明提供一种马氏体时效钢的制造方法，其包括如下工序：Mg氧化物形成工序，在初级熔炼中，向钢水添加Mg，在钢水中形成MgO；自耗电极制造工序，在Mg氧化物形成工序后，使钢水凝固得到MgO残留的自耗电极；和，真空电弧重熔工序，使用该自耗电极进行真空电弧重熔，其中，Mg氧化物形成工序中，添加氧化物。

摘要： 提供一种金属带用马氏体时效钢，其为能够降低构成高循环区域中的疲劳破坏的起点TiN的组成，并且容易进行氮化处理而提高表面硬度，并且使表面氮化层的压缩残余应力增加而使弯曲疲劳强度提高，此外还使用于确保高的强度、延展性的旧奥氏体晶粒微细化。一种马氏体时效钢，其特征在于，以质量％计，C：0.01％以下；Si：0.1％以下；Mn：0.1％以下；P：0.01％以下；S：0.005％以下；Ni：17.0～22.0％；Cr：0.1～4.0％；Mo：3.0～7.0％；Co：大于7.0％但在20.0％以下；Ti：0.1％以下；Al：2.5％以下；N：0.03％以下；O：0.005％以下；B：0.01％以下(不含0％)；Co/3+Mo+4Al：8.0～15.0％，余量是Fe和不可避免的杂质。

摘要： 本发明提供一种马氏体时效钢的制造方法，其包括如下工序：Mg氧化物形成工序，在初级熔炼中，向钢水添加Mg，在钢水中形成MgO；自耗电极制造工序，在Mg氧化物形成工序后，使钢水凝固得到MgO残留的自耗电极；和，真空电弧重熔工序，使用该自耗电极进行真空电弧重熔，其中，Mg氧化物形成工序中，添加氧化物。

摘要： 提供一种金属带用马氏体时效钢，其为能够降低构成高循环区域中的疲劳破坏的起点TiN的组成，并且容易进行氮化处理而提高表面硬度，并且使表面氮化层的压缩残余应力增加而使弯曲疲劳强度提高，此外还使用于确保高的强度、延展性的旧奥氏体晶粒微细化。一种马氏体时效钢，其特征在于，以质量％计，C：0.01％以下；Si：0.1％以下；Mn：0.1％以下；P：0.01％以下；S：0.005％以下；Ni：17.0～22.0％；Cr：0.1～4.0％；Mo：3.0～7.0％；Co：大于7.0％但在20.0％以下；Ti：0.1％以下；Al：2.5％以下；N：0.03％以下；O：0.005％以下；B：0.01％以下(不含0％)；Co/3+Mo+4Al：8.0～15.0％，余量是Fe和不可避免的杂质。

摘要： 提供一种金属带用马氏体时效钢，其为能够降低构成高循环区域中的疲劳破坏的起点TiN的组成，并且容易进行氮化处理而提高表面硬度，并且使表面氮化层的压缩残余应力增加而使弯曲疲劳强度提高，此外还使用于确保高的强度、延展性的旧奥氏体晶粒微细化。一种马氏体时效钢，其特征在于，以质量％计，C：0.01％以下；Si：0.1％以下；Mn：0.1％以下；P：0.01％以下；S：0.005％以下；Ni：17.0～22.0％；Cr：0.1～4.0％；Mo：3.0～7.0％；Co：大于7.0％但在20.0％以下；Ti：0.1％以下；Al：2.5％以下；N：0.03％以下；O：0.005％以下；B：0.01％以下(不含0％)；Co/3+Mo+4Al：8.0～15.0％，余量是Fe和不可避免的杂质。

摘要： 本发明公开了一种高强韧马氏体时效钢及其制备方法，所述高强韧马氏体时效钢的组分以质量百分比计，包括，C≤0.02％，Si≤0.5％，Mn≤0.5％，P≤0.020％，S≤0.005％，Cr 11.0～13.0％，Ni 8.0～10.0％，Mo 3.0～5.0％，Cu 1.0～3.0％，Ti 0.5～1.5％，Al 0.1～0.8％，Ce 0.001～0.010％，Nb 0.10～0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明提供的高强韧马氏体时效钢制备方法通过添加微量Nb和Ce，省略了常规工艺所必须的电渣重熔工序，且制备的高强韧马氏体时效钢，其板材、棒材、丝材，成品性能稳定强度一次合格率极高，非常适用于产线上的生产制造。

摘要： 本发明公开一种共格和非共格纳米相复合强化的超高强度马氏体时效钢及其制造方法，按重量百分比计，超高强度马氏体时效钢的化学成分包括：Ni为2‑10％，Al为0.5‑2.0％，Ti为0.5‑2.5％，Cu为0.5‑2.5％，Mn为0‑10％，Mo为0‑5％，Cr为0‑11％，C为0‑0.1％，B为0.01‑0.06％，P不高于0.04％，S不高于0.04％，N不高于0.04％，O不高于0.05％；其余为Fe和不可避免的杂质。原料经熔炼、轧制、固溶和时效处理，制成共格NiAl纳米相、共格富Cu纳米相和非共格Ni3Ti纳米相复合强化的超高强度马氏体时效钢，获得优异的强塑性匹配、良好的焊接和耐腐蚀性能。

摘要： 本发明公开了一种马氏体时效钢粉末及在增材制造中应用。所述马氏体时效钢粉末包括马氏体时效钢预合金粉末和金属粉末；所述马氏体时效钢粉末成分组成的百分含量为：C≤0.03％，Si≤0.10％，P≤0.01％，S≤0.01％，Mn≤0.10％，Mo：4～5％，Ni：17～19％，Co：11～12.7％，Ti：1.2～1.5％，Al：0.05～0.15％，余量为铁。本发明利用Mo、Ni、Co、Ti、Al等强化金属的协同作用，保证材料韧性的同时，提升马氏体时效钢的硬度；同时本发明将金属粉末与马氏体时效钢预合金粉末结合制备马氏体时效钢粉末，能够改善在增材制造过程中成分元素易烧损、偏析的缺点，提高马氏体时效钢粉末增材制造的增材部件的成分可控性，同时也提高了增材部件的硬度和耐磨性。

摘要： 一种新型无钴马氏体时效钢及其强韧化处理工艺，该无钴马氏体时效钢包括质量百分比为：Ni含量：18.5～20％、W含量：5.5～6％、Mo含量：2.1～2.5％、Ti含量：2.5～3.5％、Al含量：0.1～0.3％，其余为Fe元素；通过对无钴马氏体时效钢合金化成分进行调整、对两次固溶处理工艺参数进行优化、并结合三次方向相互垂直的形变处理，可控冷处理及快速时效处理等工艺，对其晶粒尺度进行细化、微观组织进行调控、优化，最终获得以细小均匀的回火板条马氏体为主，以弥散分布的纳米尺度金属间化合物为辅的混合组织；该混合组织能够显著提高无钴马氏体时效钢的强度，并保持高韧性。