金属热处理

作者：朱晓龙, 王争辉, 王文焱, 谢敬佩, 刁晓刚, 张飞扬

单位：1.河南科技大学 材料科学与工程学院, 河南 洛阳 471023; ；2.洛阳洛北重工机械有限公司, 河南 洛阳 471100; ；3.中信重工洛阳重铸铁业有限责任公司, 河南 洛阳 471632

关键词：纳米颗粒增强,9Cr耐热钢,汽轮机,微观组织,力学性能

为提高汽轮机用耐热钢的高温强度,制备了添加不同含量TiC纳米颗粒(质量分数分别为0%、0.01%、0.05%、0.1%)的9Cr耐热钢,利用高温激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等分析了含0.01%TiC纳米颗粒耐热钢的显微组织,并通过拉伸和冲击试验分析了力学性能。结果表明,TiC纳米颗粒的加入能明显增强9Cr耐热钢的600 ℃高温强度,且当添加量为0.01%时,抗拉强度最大为356 MPa,断裂时应变为38%;含0.01%TiC纳米颗粒的9Cr耐热钢在空冷条件下得到马氏体组织,第二相碳化物类别为M6C,TiC纳米颗粒分布在晶内起到弥散强化作用;添加量为0.01%的耐热钢经1040 ℃退火+990 ℃正火+740 ℃回火后的综合力学性能优良,硬度、抗拉强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率分别为177 HBS、734 MPa、538 MPa、15.45%和31.15%,拉伸断口观察有大量韧窝,为韧性断裂;室温冲击吸收能量为116 J,韧脆转变温度FATT50为-15 ℃。

来源：2025年第1期

《金属热处理》期刊编辑部

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