新标09CrCuSb耐酸钢的耐50%H_(2)SO_(4)腐蚀性能

通过电化学测试和全浸腐蚀试验,研究了不同温度(25,50,60,70℃)条件下新标09CrCuSb耐酸钢在50%H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀行为。结果表明:随着温度从25℃升至70℃,新标09CrCuSb钢的腐蚀速率整体呈现增大趋势,在70℃时,腐蚀速率达到最高,为2.70 g/(m^(2)·h),这与随温度升高,腐蚀产物中具有保护性作用的Fe_(3)O_(4)含量减少,无保护作用的FeSO_(4)·H_(2)O含量增加以及锈层中微孔变化有关。另外,由于新标调整了09CrCuSb钢中Cu、Mo、Sn、Sb、W等元素的含量,与旧标09CrCuSb钢相比,阳极维钝电流密度J维钝降低,同等温度条件下,新标09CrCuSb钢的耐蚀性得到较大改善。

Cu/Sb/Sn/Mo/W对新国标09CrCuSb钢组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针、拉伸力学性能测试、夏比冲击测试,研究了新国标NB/T47019-2021的09CrCuSb钢合金元素Cu、Sb、Sn、Mo和W对其微观组织和力学性能的影响。研究表明,新标准中增加的合金元素将促进钢中δ-铁素体的析出,同时也会增加材料强度但会降低其塑性;δ-铁素体将显著降低材料冲击力学性能[其中,Rp0.2=365.64 MPa,夏比冲击功KV2为243 J(室温)和192 J(-40℃)],使得冲击断口由塑性断口向脆性断口特征转变,特别是对-40℃的冲击功降低作用尤为显著。在新国标成分框架下,须通过合理的热加工工艺调整,降低钢中δ-铁素体的析出,从而提高材料力学性能。

建筑用新型耐候钢09MnCuPTiRE大气初期腐蚀行为研究

通过室外大气暴晒试验和电化学腐蚀试验,研究了建筑用新型耐候钢09Mn Cu PTi RE的大气初期腐蚀行为,并进行了腐蚀形貌、腐蚀产物组成和Tafel曲线的测试与分析。结果表明,在SO2含量低于10ppm的室外大气中,该耐候钢的质量变化率在第10天趋于稳定,而在SO2含量为40~60ppm的室外大气中,其质量变化率在第21天趋于稳定;室外大气暴晒后的腐蚀产物由Fe SO4·7H2O和γ-Fe OOH组成;与未通入SO_2的5wt%Na Cl电解液相比,在通入90 ppm SO2的5wt%Na Cl中其腐蚀电位负移了169 m V。

换热器用09MnNiDR低温钢焊接工艺研究

针对某公司承接的换热器技术要求,分析了板厚为45mm的09MnNiDR低温钢板的焊接性能,并进行焊接工艺评定,确定了适用于该材料的焊接工艺参数。研究结果表明,在合适的焊接工艺参数下,采用ER55-Ni3焊丝进行钨极氩弧焊和E5015-N5焊条进行焊条电弧焊,09MnNiDR低温钢焊缝的各项指标均能满足设计要求。

二次热循环对09MnNiDR钢粗晶区组织和韧性的影响

利用MMS-300热力模拟机对09MnNiDR钢进行二次热循环模拟试验,并结合显微组织分析技术和冲击试验对粗晶区组织进行了观察。研究结果表明,经历二次热循环后,09MnNiDR钢粗晶区显微组织发生阶段性变化,二次热循环对一次热循环粗晶区冲击吸收能量并不都具有改善作用,峰值温度为900℃的二次热循环明显改善冲击吸收能量的原因在于原晶界处M-A组元的消失和针状铁素体的形成,而其他峰值温度二次热循环不能明显改善冲击吸收能量的原因归结于M-A组元的形成和晶粒粗大。

09CuPCrNi耐候钢双相化的研究

研究了 0 9Cu PCr Ni耐候钢的热处理双相化工艺及双相化后的组织与性能。结果表明 ,0 9Cu PCr Ni耐候钢热处理双相化后 ,其显微组织由多边形铁素体和不规则的岛状马氏体组成 ,780℃淬火时的双相钢具有较高的强塑性及良好的冷加工成形性能 ;0 9Cu PCr Ni双相钢的耐蚀性能比热轧态稍有提高 ,同时具有良好的焊接性能 ,其热影响区抗拉强度为 6 2 7MPa,相对于热轧态提高了 2 1%。

Mo对09CuPCrNi耐候钢连续冷却转变的影响

测定了09CuPCrNi耐候钢的连续冷却转变动力学图(CCT曲线),并对不同冷速下的组织进行了观察。与传统09CuPCrNi耐候钢的CCT曲线相比,加入0.33%(质量分数,下同)的Mo后,贝氏体转变区与铁素体转变区部分分离;加入0.41%的Mo后,贝氏体转变区与铁素体转变区完全分离,同时珠光体转变区与铁素体转变区也完全分离。

热变形制度对09CuPTiRE钢热变形组织行为的影响

通过热模拟试验和金相组织观察 ,具体研究了变形温度、平均应变速率和道次间隔时间对 0 9Cu PTi RE钢的热变形组织行为及其常温组织状态的影响。结果表明 :变形温度的影响最大 ,动态再结晶的发生程度随其降低而减小 ;平均应变速率和道次间隔时间的影响相对较小 ,随着平均应变速率增加 ,动态再结晶的发生程度减小 ,静态再结晶的软化效果减弱 ;随着道次间隔时间延长 ,静态再结晶发生更加充分。

成分调整对09CuPCrNi耐候钢耐腐蚀性能的影响

采用极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜等技术研究了合金成分调整对09CuPCrNi耐候钢在w(NaCl)=3.5%溶液中耐腐蚀性能的影响。结果表明,合金中0.25%Ni元素对耐腐蚀性能起到了一定作用,通过C、S、Si元素的联合调整,开发的新型低成本无镍耐候钢具有良好耐腐蚀性能。

09CuPTiRE钢耐候性能及腐蚀过程研究

通过浸渍干湿循环加速腐蚀试验 ,采用失重法测量年蚀率 ,SEM观察腐蚀产物的表面形貌和断面形貌 ,XRD测定腐蚀产物的物相组成 ,电化学阻抗谱仪测定锈层的交流阻抗谱 ,研究了0 9CuPTiRE耐候钢与Q2 3 5、鞍钢耐候钢和日本耐候钢三种参比钢的耐候性能及腐蚀过程 .结果表明 :0 9CuPTiRE钢的耐候性能显著优于Q2 3 5钢 ;Q2 3 5钢锈层为一层网状、疏松且有大量纵向交错裂纹和孔洞的锈层 ,而 0 9CuPTiRE及另两种耐候钢的锈层分内外两层 ,外层与Q2 3 5钢锈层相似 ,内层均匀、连续、致密 ;Q2 3 5钢的腐蚀过程受活化控制 ,即受控于金属离子进入溶液的速度 ,而0 9CuPTiRE钢的腐蚀过程既受活化控制 ,由于保护锈层的存在还受氧的扩散控制 .

国产低温储罐用钢09MnNiDR焊接接头的低温韧性研究

分别对低温储罐用钢09MnNiDR及其焊接接头进行了拉伸、弯曲及低温冲击试验。结果表明,09MnNiDR配合国产焊材W707Ni在焊接工艺合理的情况下完全能代替进口材料,在-70℃下各项数据均符合标准,具有良好的低温韧性。同时也从焊接工艺角度分析了改善接头低温韧性的措施。

09CuPCrNiMoNb耐候钢连续冷却转变及热轧双相化的研究

采用热膨胀法结合金相分析建立了 0 9CuPCrNiMoNb耐候钢未变形和变形奥氏体的连续冷却转变曲线 (CCT曲线 )。试验钢变形奥氏体的CCT曲线具有较宽的铁素体析出区可作为“速度窗口” ;同时 ,在铁素体 贝氏体区与珠光体转变区之间有一半开口型奥氏体稳定区 ,可作为“卷取窗口” ,以上特点为试验钢热轧双相化提供了条件。根据变形奥氏体的CCT曲线提出了试验钢热轧双相化工艺 ,并在热模拟试验机上进行了热轧双相化模拟 。

09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀的锈层结构与形成机理

对09CuPCrNi耐候钢干湿交替加速腐蚀后的锈层进行观察与分析,探讨了锈层的形成机理。结果表明,09CuPCrNi钢干湿交替加速腐蚀的锈层包括紧贴基体的致密内锈层和疏松的外锈层两部分。随着腐蚀周期的增加,内锈层增厚,而且更为致密。通过对比锈层中各物相的含量分析,发现γ-Fe2O3在内锈层中的含量高于外锈层,这是内锈层比外锈层更加致密的原因。同时,内锈层中Cu、P、Cr等元素明显富集,可使其更容易形成相对稳定的γ-Fe2O3相。

焊接热循环对09MnNiDR钢热影响区低温韧性的影响

利用Gleeble-3800研究了焊接热循环对09MnNiDR钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)和中间临界再热粗晶区(IRCGHAZ)低温韧性的影响.结果表明,热输入为15 kJ/cm、层间温度为150℃时,CGHAZ组织形态为板条状马氏体+下贝氏体,下贝氏体的存在限制了马氏体的生长,提高了低温韧性,而IRCGHAZ继续保持了CGHAZ的组织.-70℃冲击试验中,IRCGHAZ相比于CGHAZ具有较好的低温冲击韧性,热输入为15 kJ/cm、层间温度为150℃时,冲击吸收能量最高为65 J.根据热模拟结果,采用焊接热输入15~22 J/cm、层间温度为150℃的工艺参数对09MnNiDR钢进行焊接,-70℃冲击试验中热影响区冲击吸收能量值为101 J,冲击断口存在大量的等轴韧窝,具有较好的低温韧性;-70℃拉伸试验屈服强度为477 MPa、抗拉强度607 MPa、断后伸长率为28.5%,表现出较好的强度和塑性;硬度试验结果表明母材、焊缝和热影响区硬度依次增大,且没有软化现象.

09CuPTiRE钢板中析出物的透射电镜研究

利用透射电镜 ,对 0 9CuPTiRE钢板中析出物进行了研究。结果表明 ,在热轧过程中TiN和TiS先后析出 ;稀土元素的加入在一定程度上改善了钢材的横向冲击韧性。

超低碳贝氏体钢(ULCB)和耐候钢09CuPCrNi的耐蚀性

通过周期性浸润腐蚀试验测定了ULCB钢(%:0.05C、1.61Mn、0.51Cu、0.17Cr、0.26Ni)和耐候钢09CuPCrNi(%:0.09C、0.35Mn、0.09P、0.31Cu、0.45Cr、0.31Ni)14 mm板的耐腐蚀性能,并用偏光显微镜,X-射线衍射仪和能谱仪等研究了耐蚀机理。结果表明,ULCB钢的耐腐蚀性能优于09CuPCrNi钢;发现两种钢均存在由α- FeOOH,β-FeOOH和Fe_3O_4组成致密的内锈层、由α-,γ-FeOOH和Fe_3O_4组成的疏松外锈层;Cu和Cr合金元素在锈层和锈层-钢基体界面均存在富集现象。

镍对09CuPCrNi耐候钢高温力学性能的影响

采用Gleeble 3000热模拟实验机测试和研究了CCT曲线以及镍含量对09CuPCrNi耐候钢(%:0.08C、0.34～0.35Cu、0.091～0.099P、0.53～0.55Cr、0.02～0.27Ni)的700～1 300℃塑性和抗拉强度的影响。结果表明,当钢中Ni含量由0.27%降至0.02%时,Ar_1、Ar_3分别由670.2℃和860.0℃升至710.0℃和882.5℃,并且贝氏体和马氏体相变也提前发生,800℃高温脆性温度区增宽,950℃高温脆性区消失。0.02%Ni耐候钢09CuPCrNi室温抗拉强度475～485 MPa,伸长率32%～34%,冲击功72～84 J,满足该耐候钢力学性能使用要求。

鞍钢09CuPCrNi耐大气腐蚀热轧带钢的开发

鞍钢 0 9CuPCrNi热轧带钢是参照美国同类钢种开发的耐大气腐蚀用钢 ,其成分设计合理 ,具有良好的耐大气腐蚀性能和强韧性匹配。鞍钢以先进的 1780热轧带钢生产线生产0 9CuPCrNi热轧带钢 ,生产设备先进 ,控制手段完善 ,产品性能稳定 ,质量优良 ,不仅耐大气腐蚀性能、力学性能等各项性能指标均达到或超过国内外先进标准要求 。

Nb对09CuPRe耐候钢在模拟工业大气腐蚀环境下耐蚀性的影响

Nb元素能细化钢的晶粒进而可影响其耐大气腐蚀性能。目前,关于Nb对耐候钢耐腐蚀性能影响的报道较少。在09CuPRe耐候钢中添加Nb元素,冶炼了4种不同Nb含量的耐候钢,于实验室作周期浸润加速腐蚀,以模拟耐候钢在工业大气干湿交替环境中的腐蚀。通过动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)等对不同Nb含量耐候钢的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,增大09CuPRe钢中Nb含量可以细化钢的晶粒,提高其耐蚀性能,显著降低其腐蚀速率,提高其自腐蚀电位,使其阳极电流密度减小,腐蚀锈层等效电阻与电荷传输电阻均随Nb含量增大呈上升趋势。

合金成分调整对09CuPCrNi钢耐候性能的影响

采用极化曲线、电化学阻抗谱、扫描电镜等方法研究了合金成分调整对09CuPCrNi耐候钢在实验室模拟工业大气环境中耐蚀性能的影响。结果表明,合金中低含量的镍对09CuPCrNi耐蚀性能的影响不大;提高硅含量,试验钢板后期耐蚀性能比09CuPCrNi原钢板更好。经过大气腐蚀预测,试验钢完全满足实际工程要求,降低了09CuPCrNi耐候钢的生产成本。