氮含量对29Cr铸造超级双相不锈钢深冷组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、万能材料试验机、洛氏硬度计和电化学极化曲线研究了氮含量对经深冷处理的29Cr铸造超级双相不锈钢金相组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,深冷处理后,含氮量与奥氏体(γ)之间的关系为(γ)=99.4×w(N)+6.158 8;氮含量越高,试样的抗拉强度和延伸率越大;氮含量的提高可降低材料在人工海水中的腐蚀电流密度,提高耐蚀性。

铸造超级双相不锈钢5A焊接性能研究

结合母材与焊接材料化学成分、焊接参数控制,通过对Cr25系列铸造超级双相不锈钢5A(UNS J93404)焊接接头的微观组织、相比例、力学性能及腐蚀性能等进行研究。结果表明:想控制母材相比例,获得优异的焊接接头,不仅需要控制母材的Si含量、选择匹配的焊接材料,而且还要严格控制焊接过程的热输入。

时效温度对铸造超级双相不锈钢析出相的影响

对固溶处理后的铸造超级双相不锈钢材料进行时效处理,利用OM,SEM,XRD和TEM分析了时效温度对析出相的影响.结果表明,固溶后经时效处理,金属间相在铁素体内和铁素体/奥氏体晶界析出;650℃时效时,析出的金属间相主要是χ相;750℃时效时析出σ相和χ相,此时σ相由χ相演变而来;850℃时效下则直接析出σ相;950℃时效后,少量的σ相仅在铁素体/奥氏体晶界产生.

大口径超级双相不锈钢阀体的研制

针对四代核电钠冷快堆循环水泵大口径超级双相不锈钢阀体铸件制造中出现的开裂、缩松、缩孔和冷隔等问题,开展了第二相析出、铸造工艺和固溶冷速模拟工艺探索,以研究其对铸件组织、性能和成形的影响。结果表明,铸件冷却至1000℃左右打箱空冷,析出第二相较少,随着打箱温度降低,第二相析出比例逐渐增加;对铸件进行型线流畅设计、浇注系统和补缩系统等方面合理设计,并经铸件凝固过程数值模拟,预测铸造工艺实施结果良好;当固溶冷却速率大于0.4℃/s时,可有效避免铸件组织中第二相的析出。根据工艺研究结果来生产阀体,铸件固溶热处理后组织中α相和γ相比例接近1∶1,关键部位射线探伤满足技术标准要求,铸件力学性能和耐腐蚀性能优异,可较好满足海水氯化物腐蚀介质工况要求。

含Ti铸造双相不锈钢组织与耐腐蚀性能研究

运用电化学实验测试含Ti铸造双相不锈钢的耐腐蚀性能,并与不含Ti铸造双相不锈钢进行对比;为了探究Ti的作用,对含Ti铸造双相不锈钢进行金相组织观察以及碳化物定量定性分析,并利用布氏硬度计测定硬度;采用扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)对含Ti铸造双相不锈钢未腐蚀和腐蚀试样表面形貌观察。试验结果表明,含Ti铸造双相不锈钢中碳化物类型主要是Cr_(23)C_6和(Ti,Nb)C,Ti能减少铸造双相不锈钢中Cr_(23)C_6以及富Cr区形成,提高其耐腐蚀性能;含Ti铸造双相不锈钢中奥氏体为弱相,奥氏体中富Cr区附近以及铁素体和奥氏体相界处是含Ti铸造双相不锈钢腐蚀发生的主要区域。

A890-5A超级双相不锈钢核泵铸件裂纹缺陷的消除

分析了A890-5A超级双相不锈钢核泵铸件产生裂纹的结构原因以及A890-5A材质在缓慢冷却的过程中容易产生脆性相的原因。采用提高型芯退让性,铸件浇注后高温开箱快速入水冷却的方法 (即水韧处理),可以消除A890-5A材质核泵铸件的开裂缺陷。

超级双相不锈钢叶轮的研制

基于双相不锈钢的铸造特性,设计了电站循环水泵用超级双相不锈钢叶轮铸件的铸造工艺,并确定了其熔炼、浇注、开箱、热处理、焊补等主要工序的生产控制要点。试生产结果表明,所生产的超级双相不锈钢叶轮铸件产品完全满足质量和技术要求。

CD3MWCuN超级双相不锈钢精炼工艺及应用

介绍了CD3MWCuN超级双相不锈钢精炼工艺的研发与应用。通过分析CD3MWCuN超级双相不锈钢铸件制造过程关键点和难点,设计了合理的化学成分内控范围,确定了合理的冶炼工艺为中频炉熔炼加AOD精炼。制造出了优质的CD3MWCuN超级双相不锈钢铸件。

海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的焊接修复工艺

使用2507超级双相不锈钢铸造海水淡化泵的承压铸件,通过焊条电弧焊对铸件出现的缺陷进行焊接修复。确定海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的合理焊接修复工艺参数,用于指导海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的生产。结果表明,采用E2594-16焊条,热输入控制在1 800 J/cm以下,层间温度控制在≤100℃,焊后经过1 080℃固溶处理可以得到较优的修复质量。

6A超级双相不锈钢离心泵体铸造及焊接工艺分析

介绍了6A超级双相不锈钢泵铸件的生产难点,并分析了铸造的关键技术,包括冶炼和成分控制、铸造工艺、热处理工艺、焊接工艺。采取合适的工艺措施后,成功获得了铸件一次性PT(渗透检测)检测合格的超级双相不锈钢6A铸件,其化学成分、力学性能均满足ASTM标准要求。同时研究了不锈钢6A焊接工艺,探索出适宜的焊接参数,焊接接头的各项性能均满足要求。

29Cr超级双相不锈铸钢表面腐蚀XPS分析

用X射线光电子能谱(XPS)技术研究29Cr超级双相不锈铸钢在人工海水中经电化学极化后表面腐蚀产物.结果表明,材料的腐蚀是以点蚀为主的局部腐蚀;MoO_4^(2-),NH_4^+和少量NO_3^-吸附在钝化膜表面,从而提升钝化膜的保护作用.材料在人工海水中极化后的钝化膜表层主要由氢氧化物Cr(OH)_3,FeOOH等和氧化物Cr_2O_3,Fe_3O_4,FeO,Fe_2O_3,MoO_2,MoO_3,NiO等组成;在膜的里层有大量的金属单质Fe,Cr,Ni,Mo等和氧化物Cr_2O_3,Fe_3O_4,FeO,MoO_2,NiO等及金属氮化物Cr_2N等;在钝化过程中,Cr_2N向钝化膜表面富集,有利于提高钝化膜的抗点蚀能力.

时效析出相对铸造2507超级双相不锈钢力学及耐蚀性能的影响

通过OM,SEM以及拉伸实验与电化学测试等手段,研究了高温时效析出金属间相对铸造2507超级双相不锈钢力学及耐蚀性能的影响.实验结果表明:材料固溶后经650—950℃时效处理,析出弥散颗粒χ相有提高抗拉强度的作用,σ相却使抗拉强度急剧下降;二者均使塑性急剧恶化,拉伸断口均表现为脆性断裂.在人工海水中,σ相对材料的耐蚀性影响要比χ相弱,其数量越多,材料耐蚀性越差.

超级双相不锈铸钢电化学极化表面腐蚀产物的XPS分析

采用X射线光电子能谱(XPS)技术研究了超级双相不锈铸钢在人工海水中经电化学极化后表面腐蚀产物。结果表明:双相不锈钢在人工海水中极化后的钝化膜表层主要以CrO_3、CrOOH、Cr(OH)_3和Fe(OH)_3等氢氧型化合物为主,内层主要以CrO_3、Cr_2O_3、FeO和Ni_2O_3等氧化物为主,同时膜内层存在Fe、Cr、Ni和Mo单质。MoO_4^(2-)和NH_4^+吸附在钝化膜表面,对钝化膜起到保护作用。

固溶温度对超级双相不锈铸钢在海水中耐蚀性的影响

通过测量阳极极化曲线研究了固溶处理温度对超级双相不锈铸钢在人工海水中腐蚀的影响.结果表明:经不同温度固溶处理的超级双相不锈铸钢材料在人工海水中自腐蚀电位相差不大,均具有钝化性能,维钝电流密度为0.1 mA/cm^2左右;室温海水中,不同温度的固溶处理对腐蚀电流密度影响也不大;海水温度由室温升至80℃,钝化区宽度急剧变窄,击破电位显著下降.经1150℃固溶处理后,Cr、Mo在铁素体与奥氏体两相中的均匀分配,有利于提高超级双相不锈铸钢在海水中耐蚀性.

超级双相不锈钢5A泵壳铸件裂纹缺陷分析与消除

分析了超级双相不锈钢5A泵壳铸件产生裂纹的原因,结果表明,铸件在铸型里缓慢冷却过程中,组织发生了铁素体的共析转变,铁素体相析出了σ相和二次奥氏体相,σ相是泵壳铸件产生开裂的主要原因,收缩应力和热应力的变化加剧了泵壳铸件开裂的倾向。采用热打箱+热装炉工艺或缓慢冷却+缓慢升温工艺措施,有效地避免了泵壳铸件的开裂。