氮含量对Cr12N合金高温形变行为的影响

Cr12N合金(%:2.03～2.26C、0.16～0.33Si、0.29～0.37Mn、11.86～11.96Cr、0.09～0.28N)由10kg真空感应炉熔炼并通过充氮和加氮化硅进行N合金化。通过Gleeble-1500热模拟试验机将不同N含量的Cr12N合金在真空下以10℃/s加热至1180℃3min,再以10℃/s冷却至1100～900℃20s,以1～10~2s^(-1)进行30%压缩变形,得出真应力-应变曲线和氮对该合金高温力学性能的影响。结果表明,N抑制合金动态再结晶发生,Cr12N合金在高温变形时,动态回复是最主要的软化机制;与0.09%N合金和0.28%N合金比较,0.18%N合金具有较高的峰值应力和屈服应力,回复激活能最低。

Cr12N钢高压凝固钢锭的气泡分布

在冶炼Cr12N铁素体高氮钢时,发现钢锭中有气泡产生,但随着凝固压力的增加,气泡含量越来越少。当熔炼压力0.6 MPa,凝固压力由1.0 MPa增加到1.6 MPa时,气泡数量的平均值由46.37个/mm2降到9.46个/mm2,气泡量下降到原来的20.4%;直径大于20μm的气泡数量下降到原来的17.4%,而直径小于5μm的气泡数量增加了37.7%。熔炼压力0.3 MPa凝固压力1.6 MPa的钢锭,下表面的气泡平均面积含量是上表面气泡含量的23.9%,边缘位置处的气泡平均面积含量是中心位置处的25.9%。根据建立的计算钢锭中实际氮含量模型可知,当熔炼压力为0.6 MPa凝固压力增加到1.8 MPa时,可得到没有气泡的高氮钢锭。

Cr12N钢高压凝固组织

通过对高压凝固所得到的Cr12N钢锭进行分析得出,高压使沿晶界析出的网状碳化物碎化,并使奥氏体晶粒细化。随着压力增加,基体固溶氮含量增加,并使钢中总氮含量增加,同时提高其强度、硬度和耐磨耐蚀性,因此改善了其综合性能。本研究为提高高氮钢铸锭的质量提供了重要理论依据。

影响Cr12N高氮钢中氮含量的因素研究

利用真空反应釜冶炼Cr12N高氮钢,在冶炼过程中通过改变冶炼温度、压力、底吹时间、底吹气量等条件,研究Cr12N高氮钢中氮含量。试验结果表明:当温度从1 560℃上升到1 620℃时,Cr12N高氮钢中N含量从0.37%迅速下降至0.34%;压力从1.1 MPa升至1.6 MPa时,钢水中的N含量从0.31%增加到0.39%,涨幅达25.8%。由于压力较高,钢液中的N含量与氮分压之间呈非线性关系,与Sievert定律存在一定的偏离;底吹时间在5～15 min范围内时,Cr12N高氮钢中N含量随着底吹时间的增加而增加,当底吹时间大于15 min时,Cr12N高氮钢中N含量趋于饱和;底吹流量在0.16～0.18 m3/h范围内,随着底吹流量的增加,Cr12N高氮钢中N含量呈显著上升的趋势,当底吹量达到0.18 m3/h时钢中N含量达到最大值,此后随底吹量的增大,钢中N含量开始降低。

Cr12N钢高压凝固过程中的气泡析出行为

针对冶炼Cr12N铁素体不锈钢时有气泡产生的现象。用蔡司显微镜对冶炼出的钢锭进行观察并采用图像分析软件对得到的图片进行分析处理,得到气泡的分布规律。结果表明:当熔炼压力0.6 MPa时,凝固压力由1.0MPa增加到1.6 MPa,气泡数量的平均值由46.37个/mm2降到9.46个/mm2;直径大于20μm的气泡数量下降到原来的17.4%,而直径小于5μm的气泡数量增加了37.7%;但随着凝固压力的增加,气泡面积百分比越来越小。在熔炼压力0.3 MPa凝固压力1.6 MPa条件下得到的钢锭,其下表面的气泡平均面积含量比例是上表面气泡含量的23.9%,边缘位置处的气泡平均面积含量比例是中心位置处的25.9%。

强化改性研磨时间对12Cr17Mn6Ni5N钢表层特性及拉伸性能的影响

目的提高12Cr17Mn6Ni5N钢焊缝的表层特性及拉伸性能。方法采用单一变量法控制强化改性研磨加工时间,在12Cr17Mn6Ni5N钢表面进行强化改性研磨处理。进行了室温拉伸试验,绘制各样品的应力-应变曲线图,并通过扫描电镜拍摄距离表面30、100、170μm深度附近的断口形貌,分析表层的断裂机理。进一步分析各样品的表面线粗糙度、表层三维形貌、表面微观形貌、强化层厚度、截面显微硬度和表面残余应力。结果与母材相比加工时间从1 min增加至3 min,12Cr17Mn6Ni5N钢表面微观织构越多,拉伸方向和沿焊缝方向的表面粗糙度分别提高到Ra=1.81μm、Ra=1.46μm,三维形貌高度差先增加到34.82μm后减少为31.75μm,表层显微硬度最多提高了104.60%,残余应力提高到–1221.3 MPa,强化层最厚为160μm。在相同的载荷条件下,加工时间为3 min的样品的屈服强度和抗拉强度分别提高了15.89%和10.17%。在深度30μm附近,加工时间为3 min的样品的断口形貌出现少量韧窝,其他样品都为脆性断裂,其中母材样品为全解离脆性断裂;深度100μm附近,母材样品仍为脆性断裂,加工时间为1 min和2 min的样品都为混合断裂,加工时间为3 min的样品为韧性断裂且出现较深的大韧窝和深韧窝。结论强化改性研磨可以有效改善12Cr17Mn6Ni5N钢焊缝的表层特性,获得高硬度、高残余应力和组织致密的厚强化层,进而提高屈服强度和抗拉强度。

凝固压力对高氮钢中氮宏观偏析的影响

高氮钢冶炼过程中均存在一定的氮偏析现象,影响铸锭质量。根据高压抑制氮气泡析出原理,通过高压底吹氮法在实验室开展熔铸Cr12N钢熔铸实验,研究凝固压力对氮的宏观偏析的影响。结果表明,在1.2 MPa、1 600℃下底吹氮气30 min(流量为0.18 m3/h,标准态)条件下熔炼后凝固铸锭,随着凝固压力的提高,氮偏析程度减小,当凝固压力由1.2 MPa提高至1.4 MPa时,基本消除了铸锭中氮的宏观偏析。

高氮钢高压冶金铸锭氮含量研究

在冶炼Cr12N铁素体不锈钢时,发现有气泡产生。用TCH-600氧氮氢联测仪检测出的氮含量不能代表铸锭中氮的实际含量,建立了铸锭中氮的实际含量计算模型。凝固压力越大,铸锭中产生的气泡数量越少,模型计算值与TCH-600氧氮氢联测仪的检测值越接近。当凝固压力为1.8 MPa时,铸锭中的气泡将被完全抑制。

26Cr18Mn12Si2N奥氏体耐热不锈钢早期失效分析

就26Cr18Mn12Si2N奥氏体耐热不锈钢制传送带链板使用中出现裂纹,发生早期失效的现象,进行了原因分析。结果表明,固溶处理效果欠佳或锻后冷却不足,将导致固溶碳化物晶界大量析出聚集,材料塑韧性降低,高温使用中在不大的荷载下易产生裂纹而失效。

W12Mo3Cr4V3N钢的机械性能

研究了W12Mo3Cr4V3N超硬型高速钢(即“V 3 N”钢)的静弯曲和冲击(夏氏、无缺口)性能与热处理工艺方法和参数之间的关系。用硬度-强度和硬度-静弯或冲击功的配合水平衡量工艺的合理性。当硬度要求为HRC 62以上时,应采用二次硬化(560℃回火)工艺。“低淬低回”仅在硬度要求HRC62以下时才适用。当要求HRC 69或更高时,可采用冷处理,使达到超高硬度时脆化程度最小。贝氏体等温处理和正常淬火后的中温(350℃左右)回火并不是提高综合性能的有效方法。测定了不同温度回火后的弹性模量,发现在二次硬化初期(500—520℃回火)有一个E 值最低区间。最后,给出了工业电弧炉生产的V 3 N 钢的硬度和强度、韧性范围。

钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx组织和性能的影响

研究了钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx（x=1,2,3）显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：Cr29Mn12Ni2N0.6Wx不锈钢固溶处理后具有典型的铁素体＋奥氏体双相组织,铁素体含量在45%~60%范围内;随着钨含量的增加,合金中σ相的析出倾向增强,铁素体含量增加,合金的耐腐蚀性能降低,屈服强度和抗拉强度升高;经1 050℃固溶处理30 min后,该系列双相不锈钢中不再有σ相析出,其屈服强度大于650 MPa,抗拉强度大于900 MPa,断后伸长率大于30%,作为高强度资源节约型超级双相不锈钢具有潜在应用前景。

W12Mo3Cr4V3N在高速冲模上的应用

Ｗ１２Ｍｏ３Ｃｒ４Ｖ３Ｎ在高速冲模上的应用天水长城精密模具厂马正宁１引言两年前，我厂接到加工冷轧硅钢片（δ＝０．５ｍｍ）电机定转子单冲槽兼分离模的制造合同。此模具由原西德进口，模具在４００次／分的冲裁速度下，刃磨寿命１００万次。从模具的工作条件和刃磨...

18Mn12Cr18Ni2N钢船用尾轴的生产试制

通过试制18Mn12Cr18Ni2N钢船用尾轴,确定了该产品的制造工艺:电炉冶炼+电渣重熔,始锻温度1 120℃,终锻温度950℃,初始压下量小于30 mm。

00Cr23Ni12Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的制备工艺与组织性能

通过光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和冲击试验机等研究了00Cr23Ni12Mn5Mo2N奥氏体不锈钢不同制备工艺下的显微组织以及经高温均匀化后表面和心部的力学性能、断口形貌等。结果表明,试验钢经1190℃保温24 h的高温均匀化处理可以有效消除σ相,切实提高试验钢的高温性能,为锻造提供有利条件。试验钢经高温均匀化后,再经两镦两拔的方式锻造成形,并控制锻造温度在1210~950℃,可有效改善心部变形不充分的问题,表面和心部动态再结晶较完全,组织均匀细小,表面和心部晶粒度均可达到6级以上。试验钢锻后表面和心部性能均较为优异,表面的抗拉强度、伸长率、断面收缩率、硬度及77 K冲击吸收能量分别为821 MPa、41.0%、65.0%、252 HBW和49.1 J,心部强度和硬度略低于表面,但塑韧性相对较好。

ZG30Cr18Mn12Si2N耐热钢铸造特点及铸造问题的处置

ZG30Cr18Mnl2Si2N钢种作为耐热钢 ,有良好的抗氧化性 ,具有耐热不起皮的特点 ,耐热温度可以达900℃以上。由于含Cr高达18% ,产生的氧化物多 ,影响铸件浇注成型。针对此钢的铸造流动性能、氧化物渣子性能的特点在造型工艺和浇注工艺上采取相应措施 ,消除其性能的不利影响 。