00Cr18Ni10N钢高温持久强度的预测与验证

研究了00Cr18Ni10N钢的高温持久强度.在Larson-Miller方程基础上,利用全微分和状态函数特征,建立了00Cr18Ni10N钢在给定温度条件下持久强度与高温抗拉强度之间关系的数学模型.通过试验结果表明,利用该数学理论模型预测00Cr18Ni10N钢在700℃,持久拉伸200h理论与实测持久强度值相符,相对误差为0.6%.

超低碳奥氏体不锈钢00Cr18Ni10还原脱磷研究

在 2 5kg真空感应炉上用镁钙合金对超低碳奥氏体不锈钢 0 0Cr18Ni10进行了还原脱磷试验。通过充入工业纯氩使炉内压力为 6 6 .6 6kPa和精炼时的反应温度 14 5 0～ 15 0 0℃ ,加入镁钙合金 5 0kg t和助熔剂CaF2 11kg t,可使精炼后 0 0Cr18Ni10的磷含量进一步降低到 (5 0～ 6 0 )× 10 - 6 ,钢中氧、硫含量分别稳定降到(4～ 6 )× 10 - 6 和 15× 10 - 6 。

00Cr18Ni10N超低碳高强度不锈钢缝焊试验研究

采用交流缝焊机对00Cr18Ni10N奥氏体不锈钢进行了缝焊工艺试验,并对接头的组织和性能进行了分析。试验结果表明,00Cr18Ni10N缝焊接头中热影响区和熔核区硬度均较母材低;近缝区是缝焊接头性能的薄弱环节。

00Cr18Ni10N不锈钢点焊接头显微组织及凝固模式的分析

分析了00Cr18Ni10N奥氏体不锈钢点焊接头的显微组织,利用WRC-1992相组分图计算出Creq/Nieq当量比值,通过显微硬度测定值判断了铁素体的析出情况,并估算了点焊的冷却速度。显微组织分析结果表明:在不考虑冷却速度的影响下,通过相组分图的预测,点焊熔核的凝固模式为铁素体加奥氏体模式(FA)。然而,在点焊特殊工艺下,熔核组织由树枝晶和胞状晶组成,可见快速冷却改变了熔核的凝固模式,促使FA模式向AF模式和A转变。硬度测定结果表明:熔核区域的硬度比母材的低。熔核区域的硬度值几乎相同,但由于铁素体在某些区域沿枝晶轴析出,熔核区域的硬度值略有波动。

00Cr18Ni10N不锈钢点焊工艺参数的正交优化

应用正交试验方法对00Cr18Ni10N不锈钢电阻点焊工艺参数进行优化,确定了其点焊工艺参数的合理规范带为：焊接电流5800~6300A,电极压力5.1~6.0kN,焊接时间6~9cyc。研究发现,焊接时间对点焊接头单点抗剪力影响最显著,焊接电流和电极压力次之。

夹具材料对00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头耐蚀行为的影响

为了优选出合理的夹具材料用于制备00Cr18Ni10N超低碳奥氏体不锈钢真空扩散连接接头,分别采用中性盐雾腐蚀试验方法和电化学阻抗谱(EIS)测试方法对比研究了氮化硼与石墨夹具材料对00Cr18Ni10N钢扩散连接接头在Na Cl腐蚀环境中的耐蚀行为。研究结果表明:采用氮化硼夹具制备的00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头保持了与基材接近的耐蚀性能,未发生点蚀和晶间腐蚀;使用石墨夹具制备的00Cr18Ni10N不锈钢扩散连接接头的耐蚀性能比基材显著降低,出现了较为严重的晶间腐蚀现象。电化学测试表明:采用石墨夹具制备的连接接头试样自腐蚀电流密度比不锈钢基材和采用氮化硼夹具制备的连接接头试样高一个数量级,其表面阻抗较基材低两个数量级。原因归于使用石墨夹具制备不锈钢扩散连接接头时,石墨夹具的碳原子扩散到不锈钢表层形成了碳的过饱和固溶体,而在随炉冷却过程中碳与铬及铁在晶界形成了碳化物(Cr Fe)7C3,造成不锈钢表层出现晶间贫铬现象,促进了晶间腐蚀的发生,进而导致该区域耐蚀性能降低。

0Cr18Ni10Ti管道钢的随机循环本构模型

通过完成增量步应变控制疲劳试验,研究了新管道钢0Cr18Ni10Ti的随机循环本构关系。试验验证了以前在焊缝金属试验中的发现与推断,即工程材料的循环本构存在随机性,与循环应变-寿命关系的随机性一样,是固有的疲劳现象。拓展以前赵等人的工作(Nucl. Eng. Des., 2000, 199(3): 315-326),基于Ramberg-Osgood方程及其修正形式,提出了任意存活概率和置信度的随机循环本构模型及参数的求解方法。模型包括存活概率-应变-寿命曲线、置信度-应变-寿命曲线和存活概率-置信度-应变-寿命曲线。试验数据分析验证了模型的有效性和实用性。

平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机应变-疲劳寿命关系的影响规律

试验研究了平均应变对0Cr18Ni10Ti管道钢随机应变-寿命关系的影响规律.从节约试样和试验费用角度,采用改进的极大似然疲劳试验法,应变比分别为-1、-0.52、-0.22、0.029、0.18和0.48的条件下,完成了104个试样的应变控制疲劳试验.在材料具有完全平均应力松弛特征、现有平均应变理论无法表征其影响情况下,首先基于Coffin-Manson方程,应用广义极大似然法有效地测定出各应变比下材料的随机应变-寿命关系.通过比较各应变比下疲劳寿命均值、对数疲劳寿命均方差和概率疲劳寿命,揭示出0Cr18Ni10Ti管道钢高可靠性时,应变比大于0有大约1.3～1.6的正面效应,小于0为负面效应.现有平均应变效应研究仅考虑疲劳寿命均值可能给出错误评价;必须综合考虑均值、均方差和样本量3因素才能给出合理评价.

00Cr18Ni10N奥氏体不锈钢200-600℃高温疲劳性能的研究

试验用00Cr18Ni10N钢(/%:0.018C,0.41Si,1.68Mn,18.18Cr,10.38Ni,0.16N)经1tEAF-AOD-ESR冶炼,锻成Φ30mm材和1050℃固溶处理,进行了00Cr18Ni10N钢200-600℃光滑(K_(t)=1)、缺口(K_(t)=3)的轴向高周疲劳性能研究,绘制了疲劳S-N曲线、计算了疲劳极限,并对疲劳试样的典型断口进行了SEM观察。结果表明,光滑试样的疲劳极限随试验温度升高而降低,缺口试样的疲劳极限对试验温度变化不敏感。当应力集中系数由K_(t)=1提高到K_(t)=3时,00Cr18Ni10N钢的200、400、600℃下10^(7)周次条件疲劳极限分别从530、506、410MPa,降低到323、370、392MPa。表明在高温下00Cr18Ni10N钢存在疲劳极限对应力集中敏感,且应力集中敏感性随着试验温度的升高而降低。疲劳试样的断口形貌由疲劳源区、疲劳裂纹扩展区和瞬断区组成,疲劳起源于表面加工刀痕的不连续位置,呈韧性断裂特征。

0Cr18Ni10Ti钢中TiN夹杂物的危害及应对措施

浅述了Ti N给0Cr18Ni10Ti等含Ti奥氏体不锈钢使用带来的影响,并对如何降低0Cr18Ni10Ti钢中Ti N数量及评级的措施进行了分析讨论。选择适宜的原辅料、冶炼工艺流程及工艺参数,可有效降低钢中Ti N;推广应用00Cr19Ni10N是解决Ti N危害的最有效手段。

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。

0Cr18Ni10Ti管道钢的结构静强度可靠性评估

针对管道钢(0Cr18Ni10Ti),采用(对数)正态分布可靠性评估方法,根据已有试验数据,给出了结构静强度(屈服强度和抗拉强度)的可靠性估计,同时也给出了延伸率和断面收缩率的可靠性估计。该评估结果可用于0Cr18Ni10Ti管道钢可靠性预计。

16MnD钢与0Cr18 Ni10Ti钢的焊接

16MnD与 0Cr18Ni10Ti异种钢焊接时 ,焊接接头热影响区中可能在晶界上析出Cr的碳化物及由焊接残余应力而引起的焊接接头晶间腐蚀 ,同时在焊缝冷却过程中 ,容易出现裂纹和较大的焊接残余应力。为避免这些情况的发生 ,经过焊接性分析和焊接工艺评定 ,确定了合理的焊接工艺参数和工艺措施 ,实际焊接中获得了优良的焊接接头。

热处理工艺对00Cr12Ni10MoTi不锈钢组织与力学性能的影响

研究固溶和时效热处理工艺对00Cr12Ni10MoTi低温用马氏体时效不锈钢组织和性能的影响。结果表明:经两次750℃水冷处理试验,钢的低温冲击吸收能量最高达192J,韧性最好;经一次900℃保温、水冷+750℃保温、水冷+500℃保温、空冷处理试验,钢的低温抗拉强度达1469MPa。研究结果可为制定00Cr12Ni10MoTi不锈钢工艺、选择力学性能指标时提供参考。

固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢组织及耐点蚀性能的影响

研究了固溶温度对00Cr22Ni5Mo3N钢相比例及耐点蚀性能的影响。结果表明，在1000～1300℃，随着固溶温度的提高，00Cr22Ni5Mo3N钢组织中的铁素体含量逐渐增加，钢的耐点蚀性能呈曲线变化.本试验条件下，在1000～1150℃固溶处理时，该钢具有较好的耐点蚀性能，这与其化学成分、相析出、相比例及化学元素在两相中的分配比有直接的关系。

Zr、Y和Ba-Ca变质对00Cr25Ni7Mo4N钢组织与性能的影响

以00Cr25Ni7Mo4N铸造不锈钢的组织和性能为研究内容,试验了Zr、Y和Ba-Ca变质剂对钢的变质效果。试验表明,3种变质剂对抑制晶体长大,细化组织,改善铸造性能和提高材料的力学性能均产生良好效果;其中Y的变质效果最为显著,试样的断口宏观形貌得以明显改善,断口撕裂的颗粒细化程度是未处理试样的1/11;组织中孤立岛状的γ相明显圆钝和尺寸变小;夹杂物数量减少;因此,钢的流动性提高,铸造工艺性能得以改善,铸造缺陷减少;由于钢的组织细化,力学性能明显提高。变质后的材料在具备良好塑韧性(δ=19%)时,σb和σs分别提高了16.1%和41.2%。

超(超)临界锅炉用10Cr18Ni9NbCu3BN钢制管工艺研究

系统地分析研究了10Cr18Ni9NbCu3BN钢的热穿孔工艺、冷轧工艺、半成品高温软化工艺和成品固溶工艺以及冷轧变形量对成品晶粒度均匀性的影响,重点研究讨论了半成品管不同软化温度和不同保温时间以及成品管不同固溶温度和不同保温时间对成品晶粒度的影响。

Cu对00Cr25Ni7Mo4N钢组织及性能的影响

研究了Cu对00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢组织、力学性能、高温热塑性的影响。结果表明，Cu是非常弱的奥氏体形成元素，对扩大奥氏体相区没有明显的作用；加入1．5％的Cu，可使00Ccr25M7Mo4N钢固溶处理后的强度增加，冲击韧性降低，并降低了在900～1100℃固溶处理钢的断面收缩率，而在1150～1250℃温度范围固溶处理，两种钢的断面收缩率相近，均大于60％，热塑性较好。

高抛光性Cr18Ni10钢、Cr17Ni13Mo2钢生产工艺的研制

目前，钛非稳定化的奥氏体耐蚀钢得到越来越广泛的应用。由于这种钢的通用性，以及耐蚀性、机械性能和工艺性能的良好匹配，其在耐蚀轧材生产总量中的比例不断增加。为这种类型钢寻找新的应用领域的同时消费者的要求亦更为严格。所有这些注定必须完善这种钢的冶炼和处理工艺，以及寻找节约贵重金属Ni的途径。

高应变速率平面压缩00Cr22Ni5Mo3N双相钢的变形抗力和组织变化

采用Gleeble 3800模拟试验机对锻态00Cr22Ni5M03N双相不锈钢进行900～1200℃,应变速率为10 s^(-1)和50 s^(-1)的平面应变试验。结果表明,双相钢的峰值变形抗力随变形温度升高急剧降低,并且当应变速率由10 s^(-1)提高到50 s^(-1)时双相钢的峰值应力提高40～60 MPa;在1 000～1 200℃变形,钢中铁素体组织发生动态回复和再结晶,奥氏体通过位错的聚集、亚晶界形成发生部分软化。