E2507N高氮奥氏体不锈钢药芯焊丝焊接工艺性

E2507N药芯焊丝是基于成分匹配原则针对含氮量0. 65%～0. 7%的奥氏体不锈钢焊接开发的特种焊丝,为保证该焊丝的应用效果,需要对其焊接工艺性进行分析。为此,分析了该特种焊丝的电弧稳定性、熔滴过渡和烟尘排放率。引入熔滴短路周期变异系数ε(T_c)作为反映焊接过程稳定性的指标,通过对试验结果的分析,发现当焊接参数为21 V/190 A时,E2507N焊丝焊接过程最为稳定。试验结果还表明,即使在纯CO_2保护下,E2507N高氮不锈钢药芯焊丝熔滴过渡频率仍然较高,达到120滴/秒,飞溅较少;烟尘排放率为621 mg/min,烟尘发尘率较小,对环境影响较小,属于环境友好型焊接材料。

经济型高氮奥氏体不锈钢研究进展

介绍了一种具有高强度、高耐蚀与高经济性等特点的新型资源节约型高氮奥氏体不锈钢,阐述了高氮奥氏体系列不锈钢在组织、力学性能、耐蚀性及可焊接性等方面的性能优势、机理和研究进展。结果表明,高氮奥氏体系列不锈钢具有较高的强度、优良的耐局部腐蚀性能和良好的焊接性,同时以低成本的锰、氮代替昂贵的镍、钼可以大大降低生产成本,具有广泛的市场应用前景。建议根据具体应用场景及时优化焊接工艺和焊接填充材料,以确保高氮奥氏体不锈钢的长期可靠性和安全性。

高氮奥氏体不锈钢与316L不锈钢的冷变形行为研究

以一种含氮量达1．0%(质量分数)的高氮奥氏体不锈钢N10和316L不锈钢为研究对象,通过在室温下对这两种材料施加不同的压缩变形量,研究了两种材料变形后的显微组织、真应力-真应变曲线和显微硬度．结果表明,两种材料在冷变形量小于20%时,机械孪晶和滑移共同参与变形．随变形量增加至50%,316L的变形方式过渡到以滑移为主,而高氮钢中机械孪晶和滑移仍共同参与变形．高氮奥氏体不锈钢在变形过程中不发生马氏体相变,表明其具有较高的结构稳定性；而316L中有马区体形成．高氮不锈钢的固溶态强度、硬度和加工硬化系数均显著高于316L,冷变形可大幅提高两种材料的强度．两种材料的显微硬度均与晶粒取向有明显相关性,晶粒取向对显微硬度的影响大于变形不均匀性的影响．对高氮不锈钢表现出的优民性能的机制进行了分析和讨论．

高氮低镍奥氏体不锈钢的研究进展

高氮低镍奥氏体不锈钢是一种以氮代镍来获得稳定奥氏体组织的新钢种,它不但可以提高不锈钢的综合性能、节约镍资源,而且可以解决含镍较高的不锈钢用于人体时造成的镍过敏问题,在生物医学领域应用潜力巨大。综述了高氮低镍奥氏体不锈钢的发展历史和现状、不锈钢中氮的作用及高氮钢的主要制备工艺。

高氮奥氏体不锈钢研究进展

目前高氮钢研究的主要热点是高氮不锈钢,而高氮奥氏体不锈钢的应用前景最被看好。综述近年来国内外高氮奥氏体不锈钢的研究现状,包括氮在奥氏体不锈钢中的作用机理;高氮奥氏体不锈钢的试制;高含量氮对奥氏体不锈钢力学性能、耐蚀性能和组织稳定性的影响以及对高氮不锈钢应用前景的展望。

热力学计算在高氮奥氏体不锈钢研究中的应用

采用Thermo-Calc软件,计算了碳、铬、锰、镍元素和压力因素对22Cr高氮奥氏体不锈钢氮溶解度、凝固过程中相转变以及析出相的影响,并对设计的新型高氮奥氏体不锈钢组织及析出相进行了研究。结果表明:铬元素主要增加液态钢的氮溶解度,增加0.1%(质量分数)的碳即能显著增大奥氏体不锈钢在高温凝固时的最小氮溶解度。锰元素既增加液态钢中的饱和氮溶解度,又增加凝固初期的最小氮溶解度。适当的锰含量能扩大并稳定奥氏体相区,避免"铁素体阱"的出现。少量的镍含量既增加奥氏体不锈钢高温凝固时的最小氮溶解度,缩小高温δ铁素体存在的温度区间,也能使钢在室温下有完全的奥氏体组织。加压冶炼能有效促进氮溶解度。新型高氮奥氏体不锈钢的析出相主要为Cr23C6,Cr2N。采用热力学计算工具可以对高氮奥氏体不锈钢的冶炼、组织控制、热处理和热加工提供科学的指导。

高氮无镍奥氏体不锈钢的研究与发展

高氮无镍奥氏体不锈钢比传统镍奥氏体不锈钢具有更优良的力学性能及明显的成本优势,并且避免了镍过敏问题,是金属生物材料的研究热点之一。本文阐述了高氮无镍奥氏体不锈钢的成分设计思路,分析了合金元素和生产工艺对氮溶解度的影响,介绍了氮气加压熔炼法和粉末冶金法两类高氮不锈钢制备技术的原理及特点,讨论了高氮无镍不锈钢的力学性能、耐蚀性能和生物相容性,对国内外高氮无镍奥氏体不锈钢的开发应用现状及存在的问题进行了深入分析,并指明了高氮无镍奥氏体不锈钢的发展趋势。

固溶时效对超高氮奥氏体不锈钢析出行为的影响

用金相法、电镜观察等研究固溶+时效处理过程中超高氮奥氏体不锈钢氮化物及金属间相析出行为。结果表明:在超高氮奥氏体不锈钢中,随850℃等温时间的延长Cr2N析出过程为:沿晶界链条状析出→沿三晶界交汇处胞状析出并伴随少量的晶内析出→逐渐向晶内生长并与晶内析出相连呈层片状布满整个晶面,Cr2N的析出形态多以颗粒状、蠕虫状、层片状、菊花状分布;随着氮化物的析出伴随有σ相析出,这些金属间相多呈片状出现。探讨了各析出物的析出机理;通过析出物形貌TEM观察和选区衍射分析(SAD)确定了氮化物晶体结构及其与基体的位向关系;氮主要是以Cr2N和过饱和间隙原子的形式存在。

高氮奥氏体不锈钢的研究进展

高氮奥氏体不锈钢由于具有强度高、韧性好、无磁、耐腐蚀性能佳及晶间腐蚀敏感性低等诸多独特优点而得到越来越广泛的应用,但基础理论和制造技术方面的研究仍相对落后。文中分析了高氮奥氏体不锈钢的研发历程和冶金理论现状,综述了高氮奥氏体不锈钢的钢种、成分、制造工艺和力学性能,以及该钢的发展与展望。

高氮奥氏体不锈钢1Cr22Mn15N热影响区组织特征

高氮奥氏体不锈钢(高氮钢)是利用氮代替镍进行合金化的一种合金结构钢,其焊接技术将关系着此种钢的研制开发。作者对高氮钢焊接热影响区(HAZ)的组织和硬度进行了研究。结果表明,高氮钢焊接热影响区组织为奥氏体和δ铁素体。随着焊接冷却速度的增大,HAZ中δ铁素体的总量越多;随着焊接峰值温度停留时间的增加,HAZ中δ铁素体的总量越多。在合适的焊接条件下,HAZ硬度高于母材,HAZ不存在软化区。

18%Cr-12%Mn-0.55%N高氮奥氏体不锈钢低温性能与组织稳定性

研究了高氮奥氏体不锈钢18%Cr-12%Mn-0.55%N在室温和低温下的力学行为和组织稳定性,并对实验钢的断裂失效行为进行了讨论.低温冲击实验结果表明,实验钢在-70℃前后存在韧脆转变现象,这种脆性类解理断裂是在奥氏体的{111}面发生的;低温拉伸实验结果表明,该钢室温拉伸时即有相变发生,相变产物除α′马氏体外,还发现了一种不同于α′马氏体的相变产物,其结构和相关参数暂不能确定.基于冲击实验和拉伸实验结果可以认为,该钢在-60℃以上有很好的强度和塑性结合,因此其使用温度应该在-60℃以上.

高氮奥氏体不锈钢的氮化物析出及其对焊接性影响

高氮奥氏体不锈钢是用氮代替合金元素镍以获得优异的力学性能和抗腐蚀性能的合金结构钢,氮以固溶状态存在是材料性能优越的前提条件。高的固溶氮使钢在热力学上处于不稳定状态,存在氮化物析出倾向并诱发其它硬脆相的形成,弱化了材料性能。焊接加工时热影响区氮化物析出是固溶氮的一种主要损失方式。对等温过程中氮化物析出动力学以及胞状析出行为进行阐述,为材料的开发研制以及热加工过程的控制提供参考。

高氮奥氏体不锈钢动态拉伸的SEM原位观察

利用动态拉伸台和SEM对两种高氮奥氏体不锈钢进行了动态拉伸的微观形貌原位观察 实验表明滑移和孪生在高氮奥氏体中同时存在;随着形变量的增加,晶粒内部的滑移线加宽,逐步成为微裂纹;而晶界的结合力较强,没有观察到沿晶断裂;氮的加入会产生固溶强化和间隙强化,增大点阵滑移的阻力,从而降低奥氏体不锈钢的塑性 随着氮含量的增加。

高氮奥氏体不锈钢中N与Cr、Mn、Mo键合性质研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对高氮奥氏体不锈钢中N与Cr、Mn、Mo键合性质进行研究。建立Fe-N-Cr、Fe-N-Mn及Fe-N-Mo晶胞,并对其电子结构进行计算,通过计算其晶胞总能量、体积変化率、电子态密度、重叠聚居数和电荷密度等电子结构参数,分析高氮奥氏体不锈钢中N与合金元素Cr、Mn、Mo的键合性质。结果表明:Cr、Mn、Mo取代顶角位置Fe原子时结构最稳定;N与Cr、Mn、Mo原子间存在离子键,成键轨道主要是N 2p与Cr、Mn、Mo的3d轨道;Fe、N与Cr、Mn、Mo原子存在交互排斥作用,形成反键。

高氮奥氏体不锈钢熔焊时电弧空间及熔池的氮行为

高氮奥氏体不锈钢是利用氮代替镍进行合金化的一种合金结构钢,氮的固溶存在是材料具备优良性能的前提。焊接是高氮奥氏体不锈钢工程应用需要解决的首要问题之一,氮是影响其焊接性的主要因素,为了获得与母材性能匹配的焊接接头,必须理解熔焊过程中的氮行为。对熔焊时电弧区、熔池区的氮行为进行了分析,以实现焊缝固溶氮含量的有效控制。

高氮奥氏体不锈钢熔焊焊缝的氮含量

高氮奥氏体不锈钢是一类具有优良力学性能和抗腐蚀性能的合金结构钢,适当含量的固溶氮是这种钢具备优异性能的前提条件。高氮奥氏体不锈钢能否在工程上得以广泛应用在很大程度上取决于焊后接头性能,为了获得与母材力学性能和抗腐蚀性能相匹配的熔焊接头,焊缝氮含量及氮存在形式的控制至关重要。对熔焊时焊缝氮含量的影响因素进行了阐述,以期为这种钢的焊接加工以及焊接材料的研制开发等相关研究提供一定的借鉴。

高锰氮奥氏体不锈钢塑性变形机制及组织-性能的研究

研究了Fe-22Cr-25Mn-2Si-0.7N型奥氏体不锈钢在不同工艺条件下的组织结构及其力学性能。此种奥氏体不锈钢,不仅可节约贵重金属镍,且具有较高的强度和塑性,具有在弱腐蚀环境中代替304等含镍不锈钢的可能性。探讨了两种不同的成型条件下这种奥氏体不锈钢的性能。首先,奥氏体不锈钢经过模铸热轧成4 mm的板材,分别在1323,1373和1473 K下固溶处理30 min后淬火至室温。对其力学性能的检测发现,最佳固溶处理温度为1373 K。在此条件下可以得到较好的强度、塑性及成型性综合性能(屈服强度为580 MPa,抗拉强度930 MPa,延伸率为45%,屈强比为0.62)。另外,利用双辊铸轧的方法探讨了这种不锈钢的薄带近终型成形工艺,得到了屈服强度为500 MPa,延伸率为15%的铸态薄带。采用XRD,OM,SEM和TEM对不锈钢的显微组织进行了分析和检测。结果发现,变形孪晶是影响高锰氮不锈钢塑性变形的重要机制。

C含量对高氮奥氏体不锈钢18Mn18CrN析出行为的影响

研究碳（C）含量为0.05%~0.77%时对18Mn18CrN高氮奥氏体不锈钢750~850℃时效析出行为的影响。结果表明,C含量未改变实验钢中析出方式和析出相类别,Cr2N析出相首先沿晶界以颗粒形貌析出,而后以片层状向晶内生长。随着时效时间的增加,片层状析出相体积分数及片层间隙增加,元素的扩散是控制其长大的主要因素。增加C含量可降低Cr2N相析出孕育时间,增加Cr2N相体积分数,降低Cr2N相扩散激活能,其中QD（A1）=157.63kJ·mol-1;QD（A3）=32.92kJ·mol-1。随C、N含量增加,实验钢中Cr2N相体积分数呈线性趋势增加,但其增加程度更敏感于N含量的变化。

高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的加压感应熔炼

采用MgO坩埚高频真空感应炉在氮气压力0.45～1.0 MPa、温度1 640～1 700 ℃下,对加压感应熔炼高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢进行了实验研究.结果表明,1 913 K、1.0 MPa氮气氛中Cr12、Cr17Mn5Ni5、Cr19Mn15和Cr20Mn8不锈钢中氮的溶解度分别为0.391%、0.692%、1.120%和0.899%,氮在液态不锈钢中的溶解与Sievert定律有所偏离;氧浓度在350×10-6内,1 913 K、1.0 MPa氮气氛中Cr20Mn8钢液的吸氮反应仍为一级反应,其传质系数为0.023 cm*s-1;随钢中氧浓度的增加,液态钢的吸氮速率和钢液中的平衡氮含量显著降低.

焊后热处理对高氮奥氏体不锈钢搅拌摩擦焊接头组织及性能的影响

对高氮奥氏体不锈钢进行搅拌摩擦焊接。焊接过程中没有出现氮元素的损失及其他相的生成。对焊接接头进行焊后热处理,以得到具有不同组织差异性的搅拌摩擦焊接头。微观组织分析表明:在焊态的接头中,焊核区晶粒细化且含有大量的小角度晶界,母材区与焊核之间存在明显的组织差异;热处理态接头中,焊核区的晶粒尺寸略小于母材,各种特征晶界的比例分数都与母材基本相当,接头内组织差异性减小。力学性能分析表明:大的组织差异使焊接接头呈现出典型的高匹配特征,屈服强度、抗拉强度明显升高,伸长率有所降低。较小组织差异的接头匹配模式发生变化,进而导致力学性能发生明显改变,屈服强度、抗拉强度降低,伸长率恢复到母材水平。