热轧工艺对S32101经济型双相不锈钢低温冲击韧性的影响

为研究热轧工艺对S32101经济型双相不锈钢低温冲击韧性的影响,设计不同的展宽系数(1.0、1.1、1.4)和压下率(75%、90%)进行热轧试验。在计算热力学相图并分析不同温度组织转变规律的基础上,选择合理的固溶处理工艺,研究热轧工艺对固溶处理后S32101双相不锈钢低温冲击韧性的影响。结果表明:不同热轧工艺下,S32101双相不锈钢低温冲击韧性随展宽系数和压下率的增加而提高;随固溶处理温度的升高和保温时间的延长而降低。随展宽系数和压下率的增加,奥氏体和铁素体条带间距减小并沿轧向分布。减小两相条带间距,提高奥氏体相比例可提高低温冲击韧性。

基于有限元与热处理的304不锈钢热轧卷退火工艺研究方法

通过对304不锈钢退火工艺进行研究,总结出一种对退火工艺进行综合判定的方法。首先,进行不同温度、不同时间的热处理实验,退火试样通过硬度、晶粒度、抗拉强度对退火工艺做出初步判定。其次,运用有限元模拟热处理过程,结合退火初步判定,综合确定试样的有效退火时间。最后,针对现场产线的实际退火过程,运用有限元模拟评价工艺改进前与改进后的有效退火时间,并结合产线产出304不锈钢抗拉强度的变化说明此研究方法的有效性。

超级奥氏体不锈钢偏析行为及元素再分配规律

通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱分析(EDS)等方法,研究了超级奥氏体不锈钢Cr20Ni24Mo6N钢凝固过程中的偏析行为,采用Thermo-Calc方法揭示了各相的析出规律,基于残余偏析指数理论公式计算分析了合金元素的扩散规律,研究了均匀化参数对合金元素再分配的影响规律。结果表明:Cr20Ni24Mo6N钢铸锭存在严重的Mo元素偏析,主要析出相为σ相,残余偏析指数随加热温度的升高和保温时间的延长而减小,元素偏析基本消除的均匀化参数为1250℃/24 h。

夹杂物对TP347H不锈钢Φ108 mm×15 mm荒管裂纹缺陷的影响和工艺改进

试验TP347H钢(/%:0.08C,0.36Si,1.27Mn,0.020P,0.000 5S,18.10Cr,10.80Ni,0.78Nb,0.007Cu)Φ108 mm×15 mm荒管的生产流程为:铁水预处理-90 t K-OBM-S熔炼-VOD-LF-220 mm×220 mm方坯连铸-热轧Φ110 mm管坯-穿孔成荒管。对荒管内壁酸洗检验后发现批量间断无规律的裂纹缺陷。经检测确认荒管内壁缺陷是由于外来大型复合夹杂物在基体形成"夹层",在锥形挤压穿孔过程中,基体金属受力不均匀产生破裂,导致形成内壁裂纹。通过延长LF弱搅拌和镇静时间,保持中间包钢水容量20 t,提高浸入式水口质量,水口烘烤温度由≥800℃提高至≥1 000℃,使管坯中各类夹杂物为0～1.0级,荒管内壁缺陷率由3.41%下降至0.01%以下。

固溶处理对超低碳奥氏体不锈钢00Cr24Ni13铸坯δ-铁素体转变的影响

研究了1 000～1 200℃1～3 h固溶、淬火或空冷对超低碳奥氏体不锈钢00Cr24Ni13(/%:≤0.02C、23～25Cr、13～14 Ni)200 mm×1 250 mm铸坯8铁素体转变的影响。结果表明,随固溶温度升高和保温时间延长铸坯中δ铁素体量减少;随固溶温度的升高,铸坯中的连续网状δ铁素体断开并且长大,空冷则会促使高温下长大的δ铁素体向小尺寸颗粒状组织转变;当铸坯试样在1 200℃保温3 h空冷后,网状δ铁素体完全转变成弥散分布的小于10μm的颗粒状铁素体组织,δ铁素体相比例也由14.3%降至7.3%。相对于颗粒状铁素体,网状δ铁素体的奥氏体-铁素体两相界面在轧制中更容易产生裂纹。

中断淬火的温度对淬火-配分低铬铁素体不锈钢组织和性能的影响

将低铬铁素体不锈钢于930℃保温3 min奥氏体化,然后在不同温度的盐浴中淬火至20、150、200、225、250、275和300℃,再于500℃保温1 min配分处理,水冷至室温,以研究中断淬火的温度对钢的组织和力学性能的影响。结果表明:经淬火-配分处理后,钢的组织由铁素体、马氏体和少量残留奥氏体组成,马氏体处于铁素体边界,尺寸为数微米至数十微米。中断淬火冷却的温度对钢的显微组织影响不大,但对残留奥氏体含量有一定影响;在200~250℃中断淬火的钢残留奥氏体的体积分数最高,约5%;随着中断淬火冷却温度的升高,钢的抗拉强度从824 MPa降低至780 MPa,后又升高至812 MPa,而断后伸长率从16.5%升高至20.5%,后又下降至17.6%。从改善塑性的角度考虑,低铬铁素体不锈钢淬火-配分处理的最佳中断淬火冷却温度为200~250℃。

时效处理对SUS445J2铁素体不锈钢组织及力学性能的影响

采用扫描电子显微镜和透射电镜两种手段并通过拉伸实验,研究了SUS445J2铁素体不锈钢经700~950℃时效后的显微组织和力学性能。结果表明,时效后主要析出了Laves相和(Nb,Ti)C两种析出物;随着时效温度的不同,析出物数量和尺寸发生了不同的变化。随着时效温度的升高,抗拉强度呈现先升高后下降趋势,伸长率则先降低后增加。当时效温度为800℃时,因沉淀强化使得抗拉硬度达到最大值,伸长率最低。

铁素体耐热不锈钢0.1C-18Cr-1Al-1Si铸造合金析出相研究

采用相图计算、透射电子显微镜分析等手段,研究了铁素体耐热不锈钢0.1C-18Cr-1Al-1Si铸造合金析出相种类、析出规律和形貌。结果表明:0.1C-18Cr-1Al-1Si在平衡状态下平衡相由铁素体相、α-Cr相、AlN相、M7C3相、M23C6相等组成;随着温度降低,M23C6相中C含量先升高后降低,Fe含量逐渐降低,Cr含量逐渐升高;M23C6相具有复杂面心结构,M7C3晶体结构为正交结构;AlN为密排六方结构,密排面为(0001),密排面的面间距d=0.476 nm。

时效处理对05Cr17Ni4Cu4Nb马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响

试验研究了1040℃固溶的马氏体沉淀硬化不锈钢05Cr17Ni4Cu4Nb在480~620 ℃时效5 h的组织,强度和硬度。结果表明,随时效温度升高,马氏体基体逐渐分解,碳化物析出而降低;在时效处理过程中,随时效温度升高,富Cu相最初以球形析出,逐渐发展成椭圆形及杆状,尺寸增大,与基体共格界面消失,强化效果减弱;05Cr17Ni4Cu4Nb钢经1 040℃固溶,480℃5 h时效后,其HRC硬度值44.3,满足钢材HRC硬度值43的要求。

升温模式对高氮不锈钢粒样中氮元素测定的影响

粒状样品是炉前实验室测定氮含量的常用样品形态,但用于测定高氮不锈钢过程中经常出现鼓泡状熔体现象,严重影响氮含量分析准确性。实验对氧氮分析仪测定粒状高氮不锈钢样品中氮含量的影响因素进行了探讨,分析了影响样品脉冲熔融状况和高含量氮元素测定结果准确性的相关因素,认为待分析样品形态、样品中气体元素总量和成分特殊性是主要的内在影响因素,而脉冲熔融升温速度的快慢是外在影响因素。在原因分析的基础上,对脉冲炉升温程序进行试验,提出了适用于高氮不锈钢粒状样品中氮含量测定的阶梯升温模式:用时25s,脉冲炉功率由1452W升至2176W,然后快速升温,5s内功率由2176W升至4500W。将确定的阶梯升温模式用于耐热不锈钢、双相不锈钢及高强度无磁不锈钢中氮含量的测定,与常规方法的屑状样品测定结果比较,差值小于国家标准方法的重复性限r。

新型易切削不锈钢TBPS中MnS夹杂相对热塑性的试验研究

试验易切削不锈钢TBPS（/%：0.02C,0.75Si,1.50Mn,0.008 P,0.21S,19.70Cr,1.10Mo,0.11Pb,0.008Te）由真空感应炉＋电渣重熔（ΦP350 mm,500 kg锭）冶炼,用Gleeble3800热模拟机试验研究900~1200℃、变形量10%~70%时电渣锭中MnS夹杂的相对热塑性。结果表明,在900~1100℃时,随着变形量的增加,MnS夹杂的相对变形指数γ变小;在1200℃,变形量对MnS央杂相对变形指数γ影响较小;且随着变形温度升高,MnS夹杂的相对变形指数γ减小,特别在1200℃,相对变形指数γ显著减小;为降低MnS延展变形以获得较好的易切削性能,TBPS宜采用高的温度和大的道次变形量进行热变形。

时效温度对SUS444超纯铁素体不锈钢冲击韧性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针研究了时效温度对SUS444超纯铁素体不锈钢的显微组织及冲击韧性的影响。结果表明:SUS444不锈钢经850℃时效处理10 min后,室温冲击吸收能量从4.4 J提高至55 J,韧脆转变温度从20℃以上降低至-5℃。电子探针分析表明TiN相时效处理后转变为TiN、NbC和贫Nb相的三层复合结构,提高了其与基体界面的结合强度,导致实验钢冲击韧性的大幅提高。

奥氏体不锈钢中微量元素致焊接缺陷实例分析

结合在奥氏体不锈钢焊接生产实践中遇到的焊接缺陷,取样进行测试及理论分析。总结了缺陷产生的原因并提出了相应的解决措施,以从根本上避免此类缺陷的产生。这些焊接缺陷具有一个共同的特点,缺陷的产生并不是焊接材料或焊接工艺参数选择错误造成的,而是由于奥氏体不锈钢母材化学成分中微量元素的原因导致的。避免这类焊接缺陷产生的根本措施是母材成分中微量元素的控制及优化,而通过焊接技术难以消除这类焊接缺陷,尤其是采用不锈钢薄板的自熔化焊接工艺的情况。为了从本质上提高不锈钢的焊接性,在材料的成分设计和生产质量控制过程中就应充分考虑到焊接加工性能。

一种圆珠笔用易切削不锈钢组织及性能分析

通过复合添加易切削元素硫(S)、铅(Pb)和碲(Te),开发了一种适合圆珠笔加工的易切削不锈钢,对组织和性能同进口材料SF20T进行了对比分析。结果表明:钢中易切削相为Mn S、Pb及其与Te形成的复合夹杂物,显微组织和力学性能与进口同类产品相似。经实际测试,该钢具有良好的切削加工性和书写使用性,可望替代国外同类产品。

TiN夹杂物对超纯铁素体不锈钢点蚀的影响

通过电化学试验和浸泡试验,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)表征了超纯铁素体不锈钢的点蚀坑尺寸、TiN夹杂物的微观结构以及TiN与基体的电势差和高度差,分析了TiN对试样点蚀发生和扩展的作用机理。结果表明:试样的腐蚀电位和点蚀电位分别为94 mV和353 mV,点蚀坑的平均宽度和深度分别为203.6μm和114.74μm, TiN夹杂物以单个或团簇的形式存在;TiN比基体的电势高65 mV,点蚀优先在TiN与基体界面处发生,基体成为阳极发生微电偶腐蚀;由"孔内活化-孔外钝化"腐蚀电池引起的自催化过程加速了点蚀的扩展。

高强经济型不锈钢焊接热影响区的组织转变行为

对TSZ410高强经济型不锈钢进行焊接,使用显微硬度计并结合相图判断其焊接热影响区的组织。测量该钢在加热冷却过程中的热应变曲线,分析焊接热影响区组织的相变过程。分别使用不同峰值温度和冷却速度参数,对TSZ410高强经济型不锈钢进行焊接热模拟试验,并讨论了焊接热循环过程对热影响区组织的晶粒尺寸、相比例的影响。基于以上讨论,提出了细化TSZ410高强经济型不锈钢焊接热影响区晶粒尺寸的方法,即通过调整合金成分来提高全高温铁素体(δ)化温度,使HAZ在焊接高温时仍有奥氏体存在,阻碍高温铁素体(δ)的相互吞并,从而限制HAZ晶粒长大,达到细化HAZ晶粒的目的。

盐酸浓度对双相不锈钢酸洗的影响

采用电化学方法、失重法和扫描电镜分析了盐酸浓度对2205双相不锈钢化学酸洗的影响。结果表明,盐酸可以明显提高双相钢的酸洗速率,随着盐酸浓度的提高,贫铬层和基体的酸洗电位下降;但当盐酸浓度过高时,表面会残留氧化皮并发生局部腐蚀。

热处理工艺对2%硼304B7不锈钢组织性能的影响

为改善2%硼304B7不锈钢的力学性能,研究分析了含硼304B7不锈钢经不同热处理工艺固溶处理后硼化物的组成、形态、分布及304B7不锈钢力学性能的变化规律。试验结果表明:硼化物由Cr2B和(FeCr)2B两相组成;铸态时硼化物呈网状分布,轧态时硼化物呈块状沿轧制方向带状分布;硼化物的热稳定性较好,经高温固溶处理后硼化物的量变化不大,其中1150℃保温1 h水冷为304B7不锈钢较合适的热处理制度,处理后析出的硼化物尺寸较小,分布弥散,其整体力学性能相对较好,冲击功达到了10.4 J,屈服强度达到348 MPa,抗拉强度到达659 MPa。

一种新型硫-铅-碲复合易切削不锈钢热塑性研究

利用Gleeble-3800热模拟试验机研究了一种新型硫-铅-碲复合易切削不锈钢热塑性,并对变形前后试样进行了光镜和电镜观察。结果表明,钢基体中存在大量Mn S、Pb及其Mn S-Pb-Te共同形成的复合夹杂物。温度对材料的热塑性产生重要影响,在大于900℃、小于1200℃区间断面收缩率大于60%,具有好的热塑性。φ350电渣锭从钢锭表面至心部,热塑性差异不大,但呈逐渐递减趋势,且与夹杂物大小和间距存在密切关系。

固溶处理对双相不锈钢S32003组织的影响

通过金相、扫描电镜、透射电镜观察和X射线能谱仪分析,研究了900~1 250℃固溶处理对S32003双相不锈钢组织的影响。结果表明,900℃固溶处理时,钢中有氮化物析出,固溶温度≥950℃时,氮化物全部溶解;随着固溶温度升高,α相含量增加,γ相含量下降。最佳固溶处理温度在1040℃;随着固溶温度的提高,α相和γ相的晶粒尺寸在逐渐增大,1 100℃以上晶粒明显长大。