436L铁素体不锈钢换热板片的成形过程及分析

针对436L铁素体不锈钢换热板片冲压成形的开裂问题,通过Dynaform数值模拟分析和冲压成形试验,对两种典型波纹结构换热板片的成形特征进行研究,分析其成形过程中的成形极限和减薄率的演变规律,研究板片厚度和波纹参数(波纹法向节距)对裂纹位置及开裂程度的影响,探讨波纹法向节距对减薄率的影响。结果表明,436L铁素体不锈钢换热板片的开裂和减薄同时受板厚及波纹参数的影响。对于浅波纹换热板片(波纹深度2 mm),易开裂处为波纹的波峰圆角顶部,板厚增加对开裂倾向和减薄率影响显著,每增加0.1 mm板材厚度,波峰圆角处最大减薄率可降低约2.6%,此时,能够安全成形的最大减薄率为18.9%,最小成形板厚为0.6 mm。而对于深波纹换热板片(波纹深度2.6 mm),易开裂处为波纹的波峰圆角两侧和波峰圆角顶部,此时,板厚增加对开裂倾向和减薄率影响较小,每增加0.1 mm板材厚度,波峰圆角处最大减薄率仅降低约1.4%,需通过增大波纹法向节距满足成形质量要求。

B436L铁素体不锈钢热轧带钢辊迹缺陷改善

针对B436L铁素体不锈钢带钢表面易产生辊迹缺陷问题,分析了B436L带钢生产工艺,得出带钢表面辊迹缺陷是热轧过程中带钢与轧辊发生粘结而产生的。为此,对轧辊材质、板坯加热温度、轧制规程、轧制计划等进行了优化,使因粘结导致的辊迹缺陷的发生率由38.4%降低到1.0%以内。

445J2超纯铁素体不锈钢和316L超低碳奥氏体不锈钢在溴化锂溶液的点蚀分析

445J2铁素体不锈钢由于高的导热率、低的热膨胀系数以及良好的耐蚀性能使得其作为溴冷机中一些部件的良好候选材料,本文采用电化学测试方法对比研究了445J2超纯铁素体不锈钢(/%:0.01C,22.5Cr,1.9Mo,0.27Nb,0.20Ti,0.09Al,0.36Cu,0.015P,0.001S,0.015N)和316L奥氏体不锈钢(/%:0.002C,16.8Cr,10.19Ni,2.02Mo,0.025P,0.0008S)在20~60℃0.1~1M的溴化锂溶液中的点蚀行为,并采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对电化学结果进行表征。结果表明,随着LiBr温度和浓度的升高,两种钢腐蚀电流密度增大,点蚀电位降低,耐点蚀性变差;氧化物和硫化物夹杂会引起两种钢的点蚀;高含量的Cr以及Mo、Ti、Nb、Al等合金元素使445J2钢具有优异的耐点蚀性能。

磁性附着体中铁素体不锈钢引起小鼠成纤维细胞L929的死亡模式

通过3种不同浓度的不锈钢浸提液处理体外培养的小鼠成纤维细胞L929,采用流式细胞术PI染色法检测L929细胞的凋亡率及细胞周期分布情况,并用电镜观察细胞凋亡的形态．同时应用异硫氰酸荧光素标记的膜联蛋白结合碘化丙啶染色双参数技术对细胞死亡类型进行定量检测．与Tilite含钛医用合金、Co-Cr合金相比较的结果表明,26-1超纯铁素体不锈钢是以时间依赖的方式诱导L929细胞凋亡,凋亡率与浸提液呈浓度依赖关系．26-1超纯铁素体不锈钢符合临床应用材料的生物相容性要求,可以用于对磁性附着体的外包裹并可安全地应用于临床．

SUS436L超纯铁素体不锈钢高温时效行为研究

采用金相、EPMA和EDS等技术,研究了900℃条件下不同时效时间SUS436L超纯铁素体不锈钢的高温时效行为。结果表明:SUS436L氧化增重曲线符合抛物线规律。当时效时间为20 h时,开始出现八面体结构的(Cr,Mn)3O4,此后随着时效时间的延长,八面体结构的(Cr,Mn)3O4数量逐渐增加,氧化层也越来越致密;900℃高温时效后,组织出现异常长大,晶粒的最大尺寸达到200~300μm;高温下垂试验表明,900℃下时效100 h后试样的下垂高度均超过10 mm,这表明材料的形状保持能力较差。

磁性附着体中铁素体不锈钢引起小鼠成纤维细胞L929的死亡模式(英文)

背景:作为自制磁性附着体外包裹材料的26-1超纯铁素体不锈钢在以往的实验中已初步证实其具有良好的生物学特性,但选用凋亡机制对其生物相容性进行深入研究和评价的报道较少。目的:应用L929细胞从分子生物学水平探讨26-1超纯铁素体不锈钢引起细胞的死亡模式,评价26-1超纯铁素体不锈钢是否符合临床应用的生物相容性要求。设计、时间及地点:分子生物学水平,对比观察实验,于2004-06/2005-06在中国医科大学中心实验室完成。材料:26-1超纯铁素体不锈钢(超低碳,名义成分为Fe-26%Cr-1%Mo),Tilite(含钛医用合金,名义成分为70%Ni-16%Cr-(4%～6%)Ti-其他合金元素)、Co-Cr合金(名义成分为Co-30%Cr-5%Mo)。利用蜡型铸造制备实验用材料,并将材料分别切割成直径12mm的圆盘样品。方法:①将3种材料与L929细胞联合培养,阴性对照组为RPMI1640正常培养细胞,孵育18h和24h后应用异硫氰酸荧光素标记的膜联蛋白结合碘化丙啶染色双参数技术对细胞死亡类型进行定量检测。②25%,50%,100%浓度的3种材料浸提液体外培养小鼠成纤维细胞L92924h后,采用流式细胞术碘化丙啶染色法检测L929细胞的凋亡率及细胞周期分布情况。主要观察指标:①不同材料引起L929细胞凋亡和坏死的比例。②L929细胞凋亡率及细胞周期分布情况。结果:各材料组均降低了L929细胞的生存率,其中细胞坏死水平在各材料组与阴性对照组之间差异无显著性意义,说明引起的致细胞病变效应主要是由细胞凋亡引起的,各材料组之间产生的效应差异无显著性意义。并且L929细胞凋亡具有明显的浓度依赖性及时间依赖性。3种实验用金属材料引起的L929细胞凋亡率在各浓度组间差异无显著性意义。结论:26-1超纯铁素体不锈钢引起细胞的死亡方式主要是凋亡,符合临床应用材料的生物相容性要求。

非真空条件冶炼409L超纯铁素体不锈钢的技术开发

介绍了通过AOD炉非真空条件下的超低碳氮冶炼操作,满足409L超纯铁素体不锈钢的成分控制要求,并优化后续的LF工艺,解决了精炼过程中增碳以及夹杂物控制等问题,成功开发出了409L超纯铁素体不锈钢。

退火工艺对铁素体不锈钢SUS410L热轧钢板组织和性能的影响

研究了不同退火温度和保温时间对SUS410L热轧态钢板再结晶行为和力学性能的影响。试验结果表明,当保温温度为700℃时,保温480 min后SUS410L热轧钢板仍未完成再结晶。当保温温度为750℃和800℃时分别于120 min和30 min基本完成再结晶,晶粒在之后的保温时间里逐步长大。为避免退火过程中出现马氏体而降低材料的延伸率,退火温度≤800℃。材料的力学性能与热处理后的再结晶程度密切相关。当保温温度为750℃且保温时间为480 min时可获得最佳的综合机械性能:延伸率38%,HRB硬度值67,屈服强度236 MPa,抗拉强度441 MPa。

热输入和退火保温时间对409L铁素体不锈钢TIG焊接接头过热区晶粒尺寸的影响

在不同热输入(1145.5~5248.0 J·mm-1)下对409L铁素体不锈钢板进行钨极惰性气体保护电弧(TIG)焊,之后对接头进行830℃保温不同时间(0~13 min)的退火处理,采用均匀化设计方法研究了热输入和退火保温时间对接头过热区组织和晶粒尺寸的影响。结果表明:不同热输入下,退火前后焊接接头过热区的组织均主要为粗大的铁素体,且随着热输入的增大,组织中出现网状铁素体和魏氏体;退火后接头过热区的晶粒尺寸基本与退火前的相当,当热输入从1145.5 J·mm-1增加5248.0 J·mm-1时,过热区晶粒尺寸从58.46μm增加到160.97μm;退火温时间对晶粒尺寸的影响很小;热输入对过热区晶粒尺寸具有非线性影响,且影响程度远大于退火保温时间的影响程度。

436L不锈钢冲压起皱和颈缩缺陷分析

针对436L不锈钢覆盖件冲压起皱和颈缩缺陷,进行了冲压成形应力分析、金相组织和材料力学性能分析。结果表明,436L板材40°方向的r值较低导致起皱,凸模圆角过渡半径偏小导致颈缩。经过材料性能改进和模具优化,将436L板材45°方向r值提高至1.02以上,将凸模圆角过渡半径增加至20 mm,同时消除了起皱和颈缩缺陷。

低铝436超纯铁素体不锈钢表面起皮缺陷分析与改进

针对低铝436超纯铁素体不锈钢钢卷表面起皮缺陷降级率较高问题,分析了钢卷起皮缺陷产生原因,发现钢卷表面起皮是由VOD脱氧还原过程中CaO、Ti的氧化物以及AlO-MgO等复合型夹杂物引起的。通过优化VOD脱氧还原工艺和精炼工艺,控制Si含量在0.15%~0.30%,全Al含量在0.009%~0.015%,Ti含量在0.2%以内,可有效改善表面起皮缺陷。

超塑性奥氏体-铁素体双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N的研制

通过电弧炉-电渣重熔工艺开发研制了成分为(%):0.021C,24.16Cr,7.21Ni,2.87Mo,0.17N,0.48Cu超塑性双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N。试验结果表明,00Cr25Ni7Mo3N超塑性双相不锈钢的耐孔蚀性和耐缝隙腐蚀性远高于传统的304L和316L奥氏体不锈钢。在变形温度960℃、应变速率2×10-3/s时,00Cr25Ni7Mo3N超塑性双相不锈钢的最高延伸率为960%,该钢超塑性变形的均匀性优于TC4钛合金,可显著减轻构件的重量。

高镍316L不锈钢连铸方坯凝固模式及残留铁素体特征

奥氏体不锈钢中的残留铁素体对其使用性能有着重要影响,而残留铁素体特征主要与成分、冷却速率和凝固模式有关。研究了高镍含量316L奥氏体不锈钢连铸方坯,其成分位于共晶点附近,凝固模式容易发生改变。采用金相显微镜(OM)、image-pro-plus软件计算等方法,探究316L奥氏体不锈钢连铸方坯沿厚度方向残留铁素体特征及分布规律。结果表明,残留铁素体沿厚度方向呈现短棒状、颗粒状、骨骼状和网状结构,其铁素体分布情况与板坯中“M”形分布相似。铸坯表面到距铸坯表面55 mm处,铁素体体积分数在2%左右波动,在距铸坯65 mm处,铁素体体积分数增加到最高值(4.77%),随后75 mm处铁素体体积分数又突然降低,从75 mm到中心铁素体体积分数有增加趋势。使用电子探针(EPMA)分析发现,Cr、Ni、Mo、Si、Mn等元素都出现了不同程度的微观偏析现象,同时发现由铁素体通过固态相变形成的二次奥氏体还保留部分铁素体的成分特征。使用热力学计算软件(Thermo-Calc)计算了Fe-Cr-Ni三元相图以及铸坯边部和中心的平衡凝固过程,计算结果表明,铸坯边部以FA模式凝固,铸坯中心以AF模式凝固。通过残留铁素体形貌判断的凝固模式与热力学计算结果不同,铸坯在边部和中心以AF模式凝固,在柱状晶区出现了以FA模式凝固的骨骼状铁素体。最后分析了残留铁素体分布的形成机理,表面细晶区铁素体体积分数较少,这是由于表面凝固模式为AF模式;在距铸坯表面65 mm处铁素体体积分数增加到最高值,这是由于凝固模式发生了由AF模式向AF+FA模式的转变;75 mm处铁素体体积分数降低,这是由于凝固模式又转变为了AF模式;从75 mm处到铸坯中心,等轴晶结构和冷却速率降低使得固态相变所需的扩散距离增加,导致铁素体体积分数增加。

304L不锈钢中厚板表面裂纹缺陷分析

利用扫描电镜和金相显微镜对304L不锈钢中厚板表面裂纹缺陷进行了分析。结果表明,裂纹缺陷主要是钢板内部奥氏体和铁素体两相比例差异较大及不均匀分布引起的。适当地降低板坯在高温加热段和均热炉高温段的保温温度,对改善热加工性能和降低裂纹发生能起到很好的作用。

316L不锈钢板坯金相组织和夹杂物分析

不锈钢铸坯内部质量直接影响着最终产品的表面质量和力学性能。对316L奥氏体不锈钢板坯中金相组织和夹杂物进行了检测分析。结果表明:316L不锈钢铸坯的表层残留铁素体呈骨骼状分布,角部晶粒细小;铸坯中心残留铁素体相比较分散,呈条状或不连续骨架形式分布;铸坯三角区铁素体含量最高为15.17%,明显高于其他部位;铸坯中夹杂物都呈现为球状,类型为A12O3-MgO-CaO-SiO2;三角区5～10μm的夹杂物数量多,心部试样以0～5μm的夹杂物为主。

热老化过程中焊态和热处理态核级316L不锈钢焊缝的组织演变

采用国产核级E316L焊条对20mm厚奥氏体不锈钢板进行多层多道填充焊接,之后对焊缝进行610℃×16h热处理和400℃下不同时间(400,2 000,3 500h)的加速热老化处理,研究了在热老化过程中焊态和热处理态焊缝中铁素体及析出相的演变。结果表明:焊态和热处理态焊缝的组织均由奥氏体、铁素体和析出相组成;随着热老化时间的延长,焊缝中铁素体的数量呈先增多后减少的趋势,铁素体形貌由断续网状变为较连续网状,再变为断续网状;焊态焊缝中铁素体的含量高于热处理态的;在热老化过程中,焊缝中的析出相主要为Cr_(23)C_6相和σ相,热处理态焊缝比焊态的更容易形成析出相;随着热老化时间的延长,Cr_(23)C_6相和σ相优先在晶界处析出并聚集,随后铁素体晶内也有Cr_(23)C_6和σ相的析出和聚集。

309L奥氏体不锈钢板热轧边裂缺陷成因分析和工艺改进

通过金相组织观察和热力学计算相结合的方式对309L奥氏体不锈钢板热轧边裂缺陷进行了分析。试验结果表明,309L钢(0.012%C,0.034%N)板坯热轧加热温度1260℃边部三角区存在大量网状铁素体,在后续加热过程中高温铁素体含量进一步升高,达到24%左右,导致塑性降低,轧制过程中产生边裂缺陷。通过控制钢中C含量0.015%~0.025%,N含量0.04%~0.05%,热轧板加热温度1150℃,使钢中铁素体含量降至10.7%,有效避免309L钢板边裂,板卷合格率达100%。

SUS436L超纯铁素体不锈钢夹杂物的形成机理

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱面扫描等仪器设备研究了钛稳定化SUS436L超纯铁素体不锈钢板材的夹杂物类型,结合热力学计算分析各类夹杂物的生成机理。结果表明,SUS436L不锈钢的夹杂物主要包括纯TiN颗粒、TiN包裹MgO·Al_2O_3尖晶石的复合夹杂以及Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物;当w([N])为0.007 0%、钢液温度为1 600~1 650℃时,平衡钛质量分数为0.23%~0.38%;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,w([Mg])大于0.000 8%时生成MgO·Al_2O_3,w([Mg])大于0.004 4%则生成MgO;当钢液温度为1 600℃、w([Al])为0.02%时,钙处理后w([Ca])为0.000 14%~0.000 36%、大于0.000 36%时分别生成低熔点的12CaO·7Al_2O_3及3CaO·Al_2O_3,且在钛合金化后易生成低熔点的Al_2O_3-CaO-TiO_2复合氧化物。

SUS436L超纯铁素体不锈钢断带原因分析

分析了SUS436L超纯铁素体不锈钢热带退火酸洗线生产时焊接断带的原因,发现焊接熔合区存在大量的TiN,且断带卷Ti含量高于未断带卷,这是造成焊接时焊接熔合区TiN析出的主要原因。将Ti质量分数控制在0.25%以内后,避免了SUS436L焊接后沿焊缝断带的问题。