Cr12铁素体不锈钢热变形行为及热加工图

铁素体不锈钢具有良好的耐大气腐蚀性能,机械和焊接性能良好。这类金属材料在制造煤车、建筑行业和海水淡化管道中有着广泛的应用。与奥氏体不锈钢相比,它们是更便宜的替代品。用Gleeble-3800热模拟试验机在应变速率0.01~10 s^(-1)和950~1100℃的条件下对Cr12铁素体不锈钢进行热压缩实验,研究其高温热变行为。通过Arrhenius应变补偿本构模型建立流变应力预测模型,由能量耗散图和失稳图两部分叠加建立基于DMM的热加工图。结果表明:Cr12不锈钢的流动应力对其变形行为是敏感的,根据得到的应力应变曲线建立七阶多项式拟合的应变补偿模型,并计算出相关系数R,平均相对误差AARE,均方根误差RMSE分别为0.988,4.108%,6.107 MPa,表明建立的应变补偿方程较为精确。根据热加工图可以确定该金属材料较优的工艺参数范围在温度为1025~1100℃,应变速率为0.03~0.22 s^(-1)之间的的区域。

00Cr12Ti铁素体不锈钢耐点蚀性能研究

研究了不同热处理制度下的00Cr12Ti铁素体不锈钢的耐点蚀性能以及在不同浓度的NaCl溶液和不同温度下的耐点蚀性能。研究结果表明:退火温度为850℃、保温时间为5min时,得到的00Cr12Ti铁素体不锈钢的耐点蚀性能最好;同时,随着实验温度和溶液浓度的升高,00Cr12Ti铁素体不锈钢的耐点蚀性能呈下降趋势,点蚀的开始位置为TiN、TiS等夹杂处。

提高00Cr12Ti铁素体不锈钢钛回收率的工艺实践

00Cr12Ti超低碳铁素体不锈钢(%:≤0.030C、10.50～11.75Cr、6×C～0.75Ti)由90 t K-OBM-S转炉-90 t VOD-90 t LF-CC工艺冶炼。生产实践表明,随钢中自由氧含量(5～10)×10^(-6)和吹氩搅拌时间(1～12 min)增加,钛的收得率降低;LF喂钛线时钛的收得率高于VOD过程加块状钛合金;控制钢中全氧含量≤35×10^(-6),自由氧含量≤6×10^(-6),VOD过程(Cr_2O_3+FeO+MnO)≤1%,搅拌时间5～10 min,氩气流量50～80 L/min,用LF喂钛线工艺,可使钛的收得率达60%～75%。

Ce对00Cr17高纯铁素体不锈钢热塑性的影响

利用Gleeble-2000热模拟试验机研究了不同Ce含量的00Cr17高纯铁素体不锈钢的热变形行为,并利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对实验钢在不同温度下的显微组织进行了观察和分析。结果表明:在00Cr17高纯铁素体不锈钢中添加稀土Ce完全抑制了900～1050℃的中温脆性区的产生,改善了1350℃以上的高温脆性区内的热塑性。Ce抑制中温脆性区产生的主要原因是Ce抑制了Cr23C6在晶界上的析出,而改善高温脆性区的热塑性是因为Ce减少了硫、磷等低熔点杂质在晶界的富集,抑制了高温时部分晶界优先熔化而造成的开裂。

热输入对00Cr11Ti铁素体不锈钢焊接过热区组织及力学性能的影响

00Cr11Ti铁素体不锈钢是一种典型的镍资源节约型环保不锈钢。然而该种钢在焊接时,焊接热输入的变化会严重影响焊接接头处的性能。针对此问题,研究了不同热输入对00Cr11Ti铁素体不锈钢板焊后微观组织和力学性能的影响,采用金相显微镜观察熔敷金属和过热区的金相组织,并使用Image J软件测量平均晶粒尺寸;采用洛氏硬度计测量了熔敷金属以及过热区的硬度。结果表明:熔敷金属及过热区的晶粒尺寸随热输入的升高而增大;过热区硬度随热输入的升高而降低,适当控制热输入对于改善00Cr11Ti铁素体不锈钢的焊接接头处的性能具有积极作用。

00Cr17高纯铁素体不锈钢热塑性的研究

为了充分认识00Cr17高纯铁素体不锈钢的热塑性,用Gleeble-2000热模拟试验机研究了00Cr17钢的热变形行为.利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对实验钢不同温度下的显微组织进行了观察和分析.结果表明,00Cr17高纯铁素体不锈钢在900～1050℃和高于1350℃下均出现了明显的脆性.在900～1050℃中温区,热塑性恶化主要是由于晶界上析出Cr23C6所致,而在1350℃以上的高温区,热塑性恶化主要是由于部分晶界优先开始熔化所致.

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。

00Cr22Ti超纯铁素体不锈钢再结晶组织演变和再结晶动力学

利用热模拟试验机,研究了厚度规格1.0 mm 00Cr22Ti冷轧板在900～1000℃等温不同时间退火后组织转变和硬度变化,建立了其再结晶动力学方程,并计算了再结晶激活能Q。结果表明:在不同温度退火时,00Cr22Ti不锈钢的再结晶率随时间呈S型增大;利用Avrami模型进行再结晶动力学模拟,得出了其不同退火温度的Avrami常数n值,并计算出了其再结晶激活能Q=71.11 kJ/mol。

退火温度对00Cr12TiNb不锈钢组织和性能的影响

对60%锻造形变量的00Cr12TiNb铁素体不锈钢进行再结晶退火处理,采用金相显微镜、扫描电镜和力学性能测试研究了退火温度对00Cr12TiNb铁素体不锈钢组织和性能的影响。结果表明:00Cr12Ti铁素体不锈钢在920℃以下退火处理时主要发生组织的回复和小部分晶粒的再结晶,其屈服强度和硬度随退火温度的上升而下降;在920℃以上退火处理时发生再结晶,其屈服强度随退火温度的上升有所增加,硬度则趋于稳定;退火过程中,在晶内和晶界弥散析出了颗粒状NbTi(C,N);950℃退火时再结晶组织和性能达到最佳。

Ti-Nb对Cr18超低碳铁素体不锈钢冷轧板成形性能的影响

研究了0～0.21%Ti和0～0.29%Nb对Cr18钢(%:0.008～0.009C、17.48～17.57Cr)的组织、再结晶织构、力学性能和成形性能的影响。结果表明,Nb稳定化退火冷轧板的晶粒较Ti稳定化退火冷轧板细小;Ti-Nb稳定化的冷轧板{111}〈112〉取向密度最大、Ti稳定化冷轧板次之,Nb稳定化冷轧板最小;Ti、Nb、Ti-Nb稳定化退火冷轧板应变硬化指数n值分别为1.55、1.12和1.48,因此Ti和Ti-Nb稳定化退火冷轧板的成形性良好。

12%Cr铁素体不锈钢板材显微组织特征对腐蚀性能的影响

研究了410S和409L两种铁素体不锈钢板材热轧态显微组织特征、晶间腐蚀特征以及在6%FeCl3酸性腐蚀介质中的浸泡腐蚀特征。结果表明,410S在6%FeCl3酸性腐蚀介质中为分层腐蚀,409L则为均匀腐蚀。410S在0.5 mol/L H2SO4+0.01 mol/L KSCN溶液中有明显的晶间腐蚀,409L没有晶间腐蚀。综合分析表明:实验用钢410S的腐蚀特征由双相组织所致,而409L主要是由于Ti元素的添加使得碳化物的析出减少。

00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢的热变形行为

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行高温压缩实验,研究00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢在变形温度为1 050~1 250℃、应变速率为0.01~10 s^-1条件下的热变形行为。采用幂函数、指数函数和双曲正弦模型模拟该材料的热变形参数,建立了相应的热变形本构方程。结果表明,在热压缩过程中,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而增加,流变应力并未出现明显峰值,材料的软化机制仅有动态回复。探究了幂函数、指数函数和双曲线函数3种模型与00Cr26Mo4钢本构关系的相关性。结果表明,双曲正弦函数模型更符合00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢热加工流变应力应变曲线变化规律,并基于双曲正弦函数模型建立了00Cr26Mo4钢的本构方程,计算了热变形激活能238.836 kJ/mol。

循环相变对00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢晶粒细化和力学性能的影响

研究了00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效不锈钢(/%:0.009C、13.28Cr、7.37Ni、5.36Co、3 59Mo、0.66Ti)经4次860℃15 min水冷循环处理的细化晶粒工艺对力学性能的影响。以1 100℃1 h固溶处理的组织为原始组织,经3～4次循环相变处理后,马氏体时效不锈钢的晶粒尺寸由180μm细化至10μm的细小等轴晶粒。与传统1 100℃1 h固溶+450℃9 h时效工艺相比,经1 100℃1 h固溶+860℃15 min水冷α′(?)γ循环相变+450℃9 h时效的钢的屈服强度σ_(0.2)由1 420 MPa提高至1 560 MPa,伸长率δ由12.6%提高至14.9%。

0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢板对接接头焊接工艺的研究

通过对0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢的焊接性能分析,选择适宜的焊接方法和焊接材料,确定合理的焊接工艺。并将此工艺应用于0Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢压力容器的制造过程中,取得了满意的效果。

轧制变形及再结晶00Cr12铁素体不锈钢中的{011}/{011}近奇异晶界

不同于低层错能面心立方结构的奥氏体不锈钢,高层错能体心立方结构的铁素体不锈钢在形变及再结晶等组织重构过程中很难形成结构稳定且十分耐蚀的奇异晶界(共格孪晶界).研究{011}/{011}近奇异晶界的影响因素和形成机理,将有可能为改善铁素体不锈钢,特别是低Cr铁素体不锈钢晶间腐蚀性能提供晶界工程新思路.本文选用经固溶处理和组织均匀化处理的00Cr12低Cr铁素体不锈钢为实验材料,5个平行试样分别在350℃,500℃,580℃,650℃和690℃进行厚度减缩量为70%的单向轧制变形后,立即进行750℃、2 h再结晶退火处理.使用基于电子背散射衍射和五参数分析的晶界界面匹配表征方法对上述样品进行测试和分析发现,轧制温度对00Cr12铁素体不锈钢再结晶{011}/{011}近奇异晶界比例有显著影响,再结晶后的{011}/{011}近奇异晶界比例随再结晶退火前轧制温度的升高先上升再下降,其中经650℃轧制的样品,其再结晶后{011}/{011}近奇异晶界比例达到极大值6.82%.取向分布函数(ODF)和重叠极图晶界迹线分析表明,经650℃轧制的样品,其再结晶组织中形成了强的{011}<0-11>织构;具有{011}<0-11>及其漫散取向的晶粒之间较多地存在<011>/θ取向差关系(θ为绕<011>的旋转角),其关联晶界为{011}/{011}近奇异晶界,这是经650℃轧制的样品,其再结晶后{011}/{011}近奇异晶界比例达到极大值的原因.离线原位表面侵蚀实验表明,{011}/{011}近奇异晶界的腐蚀抗力显著高于一般晶界.因此,基于本文研究结果,进一步调控并提高{011}/{011}近奇异晶界的比例将有助于从根本上显著改善00Cr12铁素体不锈钢晶间腐蚀性能.

N含量对00Cr25铁素体不锈钢组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、万能电子拉伸实验机和智能数字化显微硬度测试仪等研究了N含量对00Cr25铁素体不锈钢的显微组织和力学性能的影响。实验结果表明:随着N含量的增加,材料的力学性能得到了增强,金相显微组织得到了细化。当N含量达到0.2%左右时,00Cr25铁素体不锈钢综合性能达到最佳。

12Cr1MoV耐热钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢异种钢焊接接头力学性能研究

本文主要针对锅炉管道中常采用珠光体耐热钢12Cr1MoV和18-8型1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢异种钢焊接发生早期断裂失效现象,对异种钢焊接接头两侧的母材各自在焊态及运行前后的机械性能进行对比研究。两种母材及接头的拉伸试验表明,珠光体耐热钢的强度低于奥氏体钢。经高温环境工作时,钢材的强度会有明显的提升,而塑性则会有所下降,因此在高温运行时易发生脆性断裂,从而导致接头的早期失效。

退火温度对00Cr26Mo1Ti不锈钢组织和力学性能的影响

对冷轧态00Cr26Mo1Ti铁素体不锈钢进行了不同温度的退火试验,采用显微组织观察、拉伸试验研究了退火温度对00Cr26Mo1Ti不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明:冷轧态00Cr26Mo1Ti钢晶粒沿着轧制方向呈条带状。随着退火温度的升高,00Cr26Mo1Ti钢的再结晶程度逐渐提高,晶粒尺寸逐渐增大。在1040℃退火的00Cr26Mo1Ti钢中晶粒基本呈等轴状,完成再结晶。冷轧态00Cr26Mo1Ti钢经不同温度退火后强度有所降低,塑性有明显提高;经1040℃退火的00Cr26Mo1Ti钢的塑性最好,伸长率达到22.6%,其抗拉强度和屈服强度分别为598和460 MPa。

0Cr18Mo2与1Cr18Ni9Ti异种不锈钢焊接区显微组织的分析

采用光学显微镜、扫描电镜 (SEM)等设备对 0Cr18Mo2和 1Cr18Ni9Ti异种不锈钢焊接区进行了研究。结果显示该异种不锈钢焊缝及A一侧组织为少量的铁素体和奥氏体 ,但铁素体一侧靠近熔合区附近的铁素体晶粒有长大的倾向 。

汽车用00Cr12Ti钢的性能优化

针对太钢研制 0 0 Cr1 2 Ti汽车用不锈钢冷轧板出现的力学性能不稳定及使用中出现冲压、扩管开裂等质量问题。研究了产品成分、成品热处理工艺与力学性能的关系 ,通过数值曲线分析和组织观察 ,确定 0 0 Cr1 2 Ti钢板的优化工艺参数为 :热处理温度 (880± 1 0 )℃ ,加热时间 (1 .7± 0 .1 ) min/ m m。按此工艺生产的 0 0 Cr1 2 Ti汽车用不锈钢冷轧板的力学性能完全满足要求并解决了 0 0 Cr1 2