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。

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。

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。

Cr11铁素体不锈钢退火过程中织构变化

利用电子背散射衍射技术(EBSD)并结合光学显微镜和透射电子显微镜,对Cr11铁素体不锈钢不同退火时间下的再结晶织构的演变进行了分析。结果表明,随着退火时间的延长,{112}<110>和{100}<110>织构减弱,{111}<110>和{111}<112>织构明显增强,当退火时间达到1800s时,再结晶织构为集中的{111}<112>,这主要是再结晶时优先在{111}形变织构基体中形核的结果;对Cr11钢晶粒长大过程中织构演变机制的探讨认为,{111}<112>织构成为最终稳定取向是晶粒选择生长的结果,∑13b晶界在这过程中起着重要作用。

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。

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%。

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。

06Cr18Ni11Ti不锈钢缺陷机理研究

工业冶炼生产的06Cr18Ni11Ti不锈钢,表面缺陷程度随着钛含量的增加而趋于严重,缺陷与出炉温度、粗轧开轧温度、精轧开轧温度和终轧温度没有明显的对应关系,钢卷在冷线1120℃材温下固溶,缺陷较严重,材温调整为1090℃之后,缺陷有所减轻,并得到有效控制。结合SEM分析认为,该缺陷属于含钛钢固有缺陷,产生原因主要是钢卷在固溶过程中TiC与氧反应生成含有TiO_(2)成分的致密氧化皮,在酸洗时氧化铁皮剥落形成。

06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢热变形行为研究

为指导06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢塑性加工工艺参数制定及构建数值模型所需材料数据,利用热模拟试验机进行单向等温压缩试验,温度为900~1200℃,应变速率为0.01~1.00 s^-1,变形量为60%。根据真应力-真应变曲线对06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢热变形机制进行分析,结合线性拟合建立流变应力本构方程和临界应变模型。结果表明:在较高变形温度和较低应变速率下,06Cr18Ni11Ti不锈钢的主要软化机制为动态再结晶,真应力随温度升高而降低,随应变速率减小而降低;为验证流变应力本构方程的准确度,比对预测结果与试验结果,相对误差在10%以内,得到06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢的热变形激活能为440.61 kJ/mol。

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。

06Cr18Ni11Ti(SUS321)不锈钢扩管开裂原因分析

利用宏观分析、光谱成分分析、金相分析对内壁出现裂纹的06Cr18Ni11Ti不锈钢荒管进行了全面的分析。分析结果表明:扩管过程的开裂属于普遍开裂,材料的化学成分符合标准要求,裂纹两侧有少量Ti N夹杂物,裂纹尾端呈沿晶趋势,奥氏体晶界有少许碳化物存在。因此推断退火效果不好导致晶界弱化,加之Ti N夹杂物的应力集中,扩管张力的作用超过了材料的断裂强度时就发生了开裂。

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 。

1Cr18Ni9Ti不锈钢在高温运行条件下的组织变化及其对性能的影响

对在炼油厂催化裂化高温烟机入口管线上使用的 1Cr18Ni9Ti不锈钢的组织进行了试验分析 ,同时研究了其组织的变化对不锈钢力学性能和物理性能的影响。结果表明 :不锈钢高温使用性能的变化是管线裂纹失效的主要原因 ,这对今后

超级铁素体不锈钢换热器在海水中的应用

00Cr27Mo4Ni2NbTi超级铁素体不锈钢性能介于UNSS44660和UNSS44735之间。此钢具有高强度、高弹性模量、高热导系数和低热膨胀系数,做为换热器材料较奥氏体不锈钢有很多优势。本文通过多种实验显示了其优良的力学性能和耐点腐蚀性能、耐缝隙腐蚀性能和耐晶间腐蚀性能,耐应力腐蚀性能远优于超级奥氏体不锈钢。