冷轧变形对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响

采用OM、SEM、XRD、维氏硬度计、万能试验机等研究了不同变形量冷轧对热轧态0Cr18Ni9奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明:随着冷轧变形量的增加,0Cr18Ni9不锈钢晶粒变形越来越明显,晶界处位错塞积不断加剧,晶界越来越模糊,组织中越来越多的奥氏体转变为马氏体。随着冷轧变形量的增加,0Cr18Ni9不锈钢的硬度、抗拉强度、屈服强度均逐渐升高,伸长率逐渐下降。冷轧变形量36%的0Cr18Ni9不锈钢的硬度、抗拉强度、屈服强度均达到最大值,分别为432.3 HV、1283.1MPa、1195.2 MPa。

0Cr18Ni9不锈钢钣金件的锈蚀防护工艺

针对0Cr18Ni9不锈钢深落压钣金件因热处理造成表面氧化皮较重,使用过程中出现锈蚀的问题,制定了磁力抛光、磁力抛光+钝化和钝化+磁力抛光等3种锈蚀防护改进措施,并与未处理试样进行了对比。结果表明:未处理、仅磁力抛光处理的试样经过96 h盐雾试验后腐蚀严重,经磁力抛光+钝化处理的试样经96 h盐雾试验后发生局部点腐蚀;而经钝化处理+磁力抛光的试样经96 h盐雾试验后未出现腐蚀,在960 h盐雾试验后仅出现局部锈蚀,表面依然光亮,耐盐雾时间是其余3种试样的10倍以上。

超音速微粒轰击0Cr18Ni9钢表面纳米化的研究

采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对0Cr18Ni9钢进行表面纳米化;利用金相显微镜(OM)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究表层的组织结构变化,并进行了显微硬度测试分析。结果表明,经SFPB处理后,形成了约30μm厚的纳米层,样品表层发生应变诱导马氏体相变;孪晶形变是0Cr18Ni9钢表面纳米化过程的主要变形方式;表面纳米化是晶粒细化与马氏体相变共同作用的结果,与基体相比,SFPB处理后材料的表层硬度显著提高。

0Cr18Ni9不锈钢表面纳米化组织及其热稳定性对低温渗氮行为的影响

采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对0Cr18Ni9不锈钢试样进行了表面纳米化处理,并对SFPB处理后的试样进行热处理和低温气体渗氮处理,分析讨论了表面纳米化组织及其热稳定性对低温渗氮行为的影响.结果表明:经SFPB处理后,试样表层形成厚约250μm的变形区,表面组织为纳米晶,平均晶粒尺寸为15 nm,其变形机制以孪生为主,变形同时表面发生了马氏体相变,表面硬度明显提高.对SFPB处理的试样经450℃热处理后,纳米晶未发生明显粗化,马氏体量减少很小,硬度保持稳定,因而具有良好的热稳定性.晶粒细化、马氏体相变及其良好的热稳定性有利于实现低温快速渗氮,使渗层厚度明显增加,表层硬度得到进一步提高,硬度分布梯度也得到了改善.

0Cr18Ni9不锈钢基板的BAS系微晶玻璃介质层的研制

通过开展BAS微晶玻璃成分优化研究,研制了0Cr18Ni9不锈钢基板的大功率厚膜电路介质层。在BAS系玻璃中加入适量MgO和CaO,在降低烧结温度的同时提高了析晶温度,抑制了晶体相的析出,有助于介质层的烧结致密化。利用成分优化后的BAS系玻璃制备的介质层与不锈钢基板结合强度高,具有优良的抗机械冲击能力。最佳配方的介质浆料经过3个烧结周期,制得介质层膜厚>100μm,击穿电压>2.1kV,泄漏电流<0.01mA。部分成果已经用于合作单位的工业化生产。

1.4003不锈钢与0Cr18Ni9不锈钢焊接接头组织和力学性能

通过室温拉伸、室温弯曲、低温冲击、硬度试验以及金相分析对1.4003铁素体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏体不锈钢焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究。试验结果表明:采用MAG焊焊接的1.4003铁素体不锈钢与0Cr18Ni9奥氏体不锈钢,其接头的抗拉强度不低于母材的,弯曲性能良好。接头1.4003钢侧HAZ的冲击性能较差,且随温度的降低,其冲击性能显著降低。焊缝为奥氏体+铁素体双相组织,0Cr18Ni9钢侧HAZ为奥氏体组织,1.4003钢侧HAZ为晶粒粗大的单一铁素体组织。

0Cr18Ni9不锈钢中钴的存在形式及其对相组成的影响

采用真空感应炉冶炼了不同钴含量的0Cr18Ni9不锈钢,结合显微组织、物相组成和电子探针成分分析,研究了钴元素的存在形式及对铸态不锈钢各相点阵常数及相组成的影响。结果表明:在0Cr18Ni9不锈钢中钴主要以固溶形式存在于奥氏体和δ铁素体中,在奥氏体中的含量高于在δ铁素体中的;钴的存在使奥氏体和δ铁素体的点阵常数都增大;随着不锈钢中钴含量的增加,δ铁素体数量减少;奥氏体的点阵常数随δ铁素体数量的减小而增大。

0Cr18Ni9不锈钢焊接温度场的数值仿真

基于有限元软件SYSWELD对不锈钢0Cr18Ni9平板TIG焊的温度场进行三维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线,同时也得出了焊缝上任一点的温度变化与相变的关系.与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好的模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据.

电厂0Cr18Ni9不锈钢油管断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等分析手段，对某电厂0Cr18Ni9不锈钢油管断裂表面的金相组织、断口形貌进行了分析和检测，并同正常0Cr18Ni9不锈钢油管的金相组织进行对比。结果表明，断裂油管的显微组织为等轴状奥氏体，晶粒大小在10—40μm之间变化，这同正常油管的显微组织基本相同。断口分析表明，在断口表面存在大量的疲劳条纹，显示典型的疲劳断裂特征，表明疲劳断裂是其主要失效方式，而油管的高频振动是造成疲劳断裂的主要原因。

0Cr18Ni9板料数控渐进成形润滑技术研究

数控渐进成形作为一种新兴的塑性加工技术,其摩擦机理比其它塑性加工方法复杂。通过对板料和工具头的表面处理,对0Cr18Ni9不锈钢板料数控渐进成形摩擦机理和润滑技术进行了研究。利用PVD方法在高速钢成形工具头表面镀上一层高硬度耐磨性好的TiAlN涂层;对不锈钢板料进行草化处理使其表面生成草化膜润滑载体。试验结果表明:经过处理后的成形工具头和不锈钢板料,加工出的零件表面光滑,表面粗糙度Ra达到0.94μm,并且工具头没有发生磨损。

Ta1/0Cr18Ni9薄板储能焊熔核高熵化机理

针对钽与钢之间物化性质差异大,焊接时易产生脆性金属间化合物而导致熔焊接头性能低下及裂纹等问题,按照熔核金属高熵化技术思路,利用基于密度泛函理论的热力学第一性原理设计出新型中间层合金Ta20Fe20Ni20Cr20Co20,结合熔合比得到适用于钽/钢储能焊中间层合金成分为Ta7Ni32Cr19Co42.采用真空电弧炉熔制纽扣合金锭,继而使用单辊急冷法制备出中间合金箔材,将其用于Ta1/0Cr18Ni9薄板的储能焊连接.结果表明,在储能焊条件下,Ta1/Ta7Ni32Cr19Co42/0Cr18Ni9搭接接头形成形貌规则、完整,长径约0.8 mm的扁球形熔核,熔核整体向钢侧发生了偏移.熔核组织由简单的FCC固溶体组成,无金属间化合物析出,具有典型的高熵合金特征,实现了熔核金属高熵化.在焊接电压1000 V,电容500μF,电极压力30 N下,Ta1/Ta7Ni32Cr19Co42/0Cr18Ni9储能焊接头平均强度可达到395 MPa.

0Cr18Ni9钢表面熔盐法渗硅层的组织与性能

利用摩尔比为NaCl∶KCl∶NaF=2∶2∶1的碱金属卤化物混合体系做载体,等摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在900℃下利用熔融盐法对0Cr18Ni9不锈钢进行了渗硅处理。采用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究了渗层截面的物相组成、成分、显微形貌及渗硅层的形成机理。结果表明,900℃下保温3 h渗层厚度在250μm以上,渗层物相为富含Cr、Ni合金元素的Fe3Si型金属间化合物,渗层中Si的含量为6.75 wt%,Cr的含量仅为其在基体中含量的50%左右,Ni在基体和渗层中的含量相当,渗层表面致密,硬度在700 HV左右,远高于基体硬度200 HV。

Ta1/Ta8Ni30Cr20Cu42/0Cr18Ni9储能焊接头组织与性能

针对钽与钢之间因物化性能差异大,储能焊接头易产生脆性金属间化合物等问题,依据熔核金属高熵化技术思路,以等摩尔比的Ta20Fe20Ni20Cr20Cu20合金为熔核目标成分,依据焊接过程两种母材熔合比折合得到Ta8Ni30Cr20Cu42中间层合金,将其用于Ta1/0Cr18Ni9的储能焊连接.结果表明,熔核金属的高熵合金化可有效地抑制熔核中脆性金属间化合物的形成,Ta1/Ta8Ni30Cr20Cu42/0Cr18Ni9储能焊接头形貌完整,熔核呈规则的杯形,长径约0.6 mm,整体向钢侧发生了偏移.熔核组织以简单FCC固溶体为主相,兼有少量BCC固溶体.熔核中心凝固组织以细小的等轴晶为特征,熔核与两侧母材熔合区则形成了平行生长的柱状晶,熔核区与母材结合良好.在焊接电压1000 V,电容500μF,电极力30 N工艺条件下,接头平均抗剪强度372 MPa.

0Cr18Ni9不锈钢热轧卷分层原因分析

采用化学成分分析、金相检验和电子探针分析等方法,对0Cr18Ni9不锈钢热轧卷的分层原因进行了分析。结果表明:分层的主要原因是由于连铸过程中产生的氧化物夹杂物引起的。为避免分层的产生,应加强连铸中间包保护渣操作的管理,以避免夹杂物的产生。

0Cr18Ni9不锈钢管件腐蚀开裂原因分析

通过查找相关材质和施工资料及金相与化学元素分析,找出了聚氯乙烯项目试车前和试车过程中0Cr18Ni9不锈钢管件腐蚀开裂的原因:①采购的0Cr18Ni9不锈钢管件不符合设计要求;②试压水不符合要求,氯离子含量超标,且试压水未及时排放;③缺少有效的监督管理。

Al-9Si-10Cu储能材料对0Cr18Ni9钢的腐蚀行为研究

铝合金是比较理想的中高温储能材料,但在高温时易腐蚀金属容器,所以在实际工程应用时,需控制储能铝合金对容器的腐蚀。通过设置合理的腐蚀试验,研究了储能温度和储能时间分别对Al-9Si-10Cu储能材料腐蚀容器0Cr18Ni9钢的影响规律以及相应的腐蚀机理,结果表明:腐蚀速率和腐蚀层厚度随储能温度的升高而逐渐增加;腐蚀速率随着储能时间的延长逐渐下降并趋于稳定,腐蚀层厚度却随储能时间的延长而不断增加;腐蚀层由两个区域组成,两者的颜色不同且具有明显的分界线;随着储能时间的延长,腐蚀层B区域的宽度几乎保持不变,而腐蚀层C区域却逐渐疏松并剥落,以致0Cr18Ni9钢被逐渐腐蚀。

0Cr18Ni9不锈钢新型复合固体渗碳工艺的研究

对利用超音速微粒轰击技术单面表面纳米化处理的0Cr18Ni9不锈钢分别进行单温和双温固体渗碳处理。采用金相组织截面观察和表面硬度检测研究了不同固体渗碳工艺对0Cr18Ni9不锈钢固体渗碳行为的影响。结果表明,表面纳米化可以提高0Cr18Ni9不锈钢固体渗碳的效率,且经600℃预渗2 h和850℃终渗4 h双温渗碳后,可在SFPB面获得渗层厚度为215μm、硬度高达613 HV的渗碳层,为实现不锈钢的简单高效固体渗碳处理提供了新方法。

溢流式纤维水洗机的改进

为了提升Lyocell纤维在纺丝生产线水洗处理的效果,介绍Lyocell纤维的功能特性、水洗要求,通过分析浸浴式纤维水洗机、喷淋式纤维水洗机和溢流式纤维水洗机的优缺点,确定其适用性,提出溢流式纤维水洗机的改进措施及注意事项。指出:溢流式纤维水洗机对Lyocell纤维较适用;将溢流式纤维水洗机的水洗板材质由聚丙烯改为0Cr18Ni9型不锈钢后,水洗机的环境适应性和使用寿命提升,水洗效果良好,使用2年后检修未发现异常但需要定期维护。

旋压对0Cr18Ni9不锈钢性能影响研究

分析0Cr18Ni9不锈钢管旋后的力学性能,测试旋后以及经后固溶处理工件的残余应力,测量了经65%硝酸溶液浸蚀后各种状态的0Cr18Ni9不锈钢样品的腐蚀失重和晶间腐蚀深度,观察经腐蚀试验后样品的腐蚀形貌。研究结果表明,采用旋压结合后固溶处理的工艺可获得良好的强度和塑性配合,进而大幅提升0Cr18Ni9不锈钢综合力学性能;旋压会大幅增加0Cr18Ni9不锈钢残余应力,但经过后固溶处理可有效恢复;旋压可提升0Cr18Ni9不锈钢的抗晶间腐蚀性能,且结合后固溶处理可进一步提升。

0Cr18Ni9在干切削和微量润滑下表面粗糙度的研究

对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在传统乳化剂、干车削和微量润滑车削条件下进行切削试验。通过设计多因素正交试验方法和分组实验,比较在不同的冷却润滑方式下,背吃刀量、切削速度、进给量等切削用量对工件表面粗糙度的影响,从而为实际的生产加工积累和提供基础数据。