高强无磁不锈钢Cr21Ni13Mn5Mo2N的热加工特性

利用Gleeble 3800热模拟机对奥氏体不锈钢Cr21Ni13Mn5Mo2N进行热压缩实验,研究该钢种的高温变形与应变速率以及温度的关系,建立了双曲正弦本构方程,最终得到其热激活能为679.58 kJ/mol,应变速率因子Z=εexp(679580/R T)。实验结果表明,在950~1200℃,0.01~10 s^(-1)条件内,材料变形过程均发生动态再结晶,在950℃,应变速率为0.1 s^(-1)条件下,再结晶开始的变形量为10%。流变应力随温度升高及应变速率降低呈现明显下降趋势,由950℃、10 s^(-1)时的326 MPa降低至1200℃、0.01 s^(-1)时的75 MPa。结合微观组织分析及锻造试验,对压缩试样开裂问题进行深入探究,结果表明晶界处碳、氧化物的聚集恶化晶界塑性,导致热变形过程中在该处形成裂纹源并逐步扩展。通过热处理和热变形试验,确定Cr21Ni13Mn5Mo2N电渣锭在1170℃固溶6 h后晶界碳、氧化物消除,电渣锭晶界处结合力明显提升,成功消除锻造开裂问题,实现锻造成材率大幅提升。

深冷处理对ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织及力学性能的影响

为了研究深冷处理对ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织及性能的影响,将试样分为6组,通过改变不同深冷时间(0、12、18、24、30、36 h)分别测试各组试样的拉伸性能及硬度的变化情况,观察各组试样的金相显微组织及拉伸断口形貌。结果表明:合适的深冷参数促使残余奥氏体向马氏体转变,并使晶粒得到细化,从而使材料强度及硬度得到了提升。当深冷时间为18 h时,试样的力学性能取得了最佳值,其抗拉强度与屈服强度分别达到了1109.0和937.7 MPa,硬度达到了36.8 HRC。

冷轧变形量对00Cr17Ni13Mo2N不锈钢组织和硬度的影响

对固溶态00Cr17Ni13Mo2N不锈钢进行了不同变形量的冷轧试验,采用OM、XRD、硬度测试等研究了不同冷轧变形量对不锈钢组织与硬度的影响。结果表明:固溶态00Cr17Ni13Mo2N钢组织为单一奥氏体组织。经不同变形量冷轧后钢发生了形变诱导马氏体相变,随着冷轧变形量的增加,钢中α’-马氏体体积分数逐渐增加,钢的硬度逐渐提高。轧制变形量80%的钢中α’-马氏体体积分数达到了70.6%,硬度达到421 HV,比固溶态试验钢硬度提高了152.1%。

6Cr13Mo不锈钢中碳化物演变规律研究

采用Thermo-Calc热力学软件对6Cr13Mo不锈钢进行了相图计算,利用超高温共聚焦显微镜模拟了6Cr13Mo不锈钢加热、冷却及凝固过程,观察分析了碳化物的演变规律。结果表明:相图计算的6Cr13Mo不锈钢平衡室温组织为铁素体和MC类型碳化物;凝固过程中成分发生凝固偏析,当液相中C含量达到约为1%时,成分体系变为亚共晶钢体系,在析出奥氏体的同时,液相中直接析出MC类型的碳化物;加热过程中,随着温度升高,碳化物呈先增加后减少趋势;降温过程中,随着温度降低,碳化物逐渐增多,且在800℃时达到峰值;凝固过程中,随着凝固速率的提高,MC数量减少且形态改变。

0Cr_(13)Ni_6Mo不锈钢涂层耐冲刷腐蚀性能研究

对0Cr13Ni6Mo不锈钢涂层和对比材料316L奥氏体不锈钢在含砂颗粒酸碱溶液中的耐冲刷腐蚀性能进行了系统研究。研究表明,在低浓度酸碱及低含砂量的情况下,0Cr13Ni6Mo涂层材料的耐冲刷腐蚀性比316L不锈钢要好,但优势不明显;在高浓度的酸碱及高含砂量情况下,0Cr13Ni6Mo涂层比316L不锈钢表现出优异的耐冲刷腐蚀性能。0Cr13Ni6Mo涂层的高硬度是0Cr13Ni6Mo涂层表现出优异的耐冲刷腐蚀性能的主要原因。

VOD冶炼工艺在马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo上的应用

介绍了EAF+LF+VOD工艺冶炼三峡水轮机叶片用ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢的过程。EAF采用优质原材料有效控制P含量;LF调整成分、温度、脱硫;VOD精炼控制吹氧真空度、吹氧强度、氧枪高度、氩气流量等工艺参数,并结合氧势图和废气温度准确判断停吹氧时间。结果表明,产品最终[C]=0.033%,VOD过程降C速率达到每分钟0.01%,Cr回收率达到93%,气体含量也达到了较低水平,[N]=34×10-4%,[H]=1.7×10-4%,[O]=36×10-4%。

ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢的强韧化研究现状

低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo是应用较为广泛的一种马氏体铬镍不锈钢。本文介绍了铸造不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo的成分、组织及强韧性特点。总结了ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢纯净化、铬/镍当量调整、合金化、热处理等强韧化方法,并展望了该钢种强韧化的成分设计方法及电渣重熔工艺。

ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢材料抗拉强度与布氏硬度的关系

通过对大量ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢材料的拉伸和布氏硬度试验数据进行统计分析,用回归分析法求出了其抗拉强度与布氏硬度之间的回归方程为H_(BW)=0.3269R_m,并通过假设试验计算统计量F>F_临界,概率P<0.05验证,该方程的显著性水平较高,从而可以利用该材料的抗拉强度来预测在一定置信区间内相对应的布氏硬度,为产品的实际硬度检测及检测准确性验证提供了参考。

ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能

建立ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊接热影响区 (HAZ)CCT图 ,模拟不同焊接热循环条件下热影响区组织并对其硬度、冲击韧度及金相组织进行研究。结果表明 ,热影响区只发生A→M相变 ,相变开始点Ms 基本不受冷却速度的影响 ;随冷却速度的降低 ,硬度略有下降。与母材相比 ,模拟热影响区的硬度有较大幅度提高 ,冲击韧度有较大幅度下降 ;冷却速度对硬度和冲击韧度影响不大。在模拟多层多道焊接热循环的条件下 ,层道间的热处理作用不明显 ,5 90℃焊后热处理是使热影响区冲击韧度得以恢复的必要途径。

20SiMn低合金钢和0Cr13Ni5Mo不锈钢的多相流损伤行为

对水轮机用金属材料20SiMn低合金钢和0Cr13Ni5Mo不锈钢进行了旋转圆盘仪空蚀和冲刷磨损单元和组合多相流损伤实验.结果表明, 20SiMn低合金钢和0Cr13Ni5Mo不锈钢的冲刷磨损及空蚀和冲刷磨损联合作用损伤累积质量损失-时间曲线均呈线性关系,空蚀和冲刷磨损联合作用对材料所造成的损伤显著高于空蚀和冲刷磨损单独作用,空蚀和冲刷磨损的交互作用在空蚀和冲刷磨损联合作用中起重要的作用;在空蚀和冲刷磨损联合作用中,液体空化及随后的空泡溃灭改变了流体中固相颗粒的运动方向,引起固相颗粒的流速增加和攻角改变,从而加剧了固相颗粒对材料表面的损伤.

ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢的铸态高温力学性能测试研究

应用Gleeble热模拟实验机,将试棒加热升温到奥氏体化温度并保温,然后再降至测试温度,得到了ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢奥氏体状态下的高温力学性能参数。与直接将试棒加热至测试温度所测试的高温力学性能对比,发现两者在400℃-800℃之间弹性模量和屈服应力存在很大差别,前者弹性模量高,屈服应力低。在铸造过程应力场数值模拟中,应根据凝固过程中的组织变化,选择相应组织的高温力学性能用于计算。

电站汽动给水泵0Cr13Ni4Mo不锈钢主轴断裂失效分析

某300 MW火电机组运行中发生汽动给水泵0Cr13Ni4Mo不锈钢主轴断裂事故。通过化学成分分析、力学性能测试、显微组织分析及断口形貌分析等方法对其断裂原因进行了分析。结果表明:给水泵主轴断裂是由于其表面镀铬处理使得镀铬层内形成众多垂直于轴基体的微裂纹,不仅降低了材料的疲劳强度,并为轴体开裂提供了众多的裂纹源,这些微裂纹在扭转循环载荷作用下向基体内部不断疲劳扩展直至断裂。

ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢叶片热处理工艺研究

研究了不同热处理工艺对ZG06Cr13Ni4Mo材质性能的影响。试验表明,该材质在1 010℃正火+605℃一次回火+580℃二次回火热处理后,各项性能指标达到最优,其组织为低碳马氏体+逆转变奥氏体,具有较高的强度、低温韧性和适合的硬度,并在应用大型叶片铸件热处理生产中,满足了产品性能要求。

00Cr13Ni5Mo焊丝焊接1Cr13马氏体不锈钢的组织与性能

应用不锈钢焊丝00Cr13Ni5Mo对1Cr13马氏体不锈钢进行焊接实验,并对其焊缝及热影响区的金相组织进行了观察分析,对焊接试样的维氏硬度、抗拉强度进行了测量。结果表明,焊缝处为整齐排列的细柱状晶组织,晶间残余奥氏体均匀交替分布,同时基体上弥散分布着碳化物和粗大的合金化合物质点,晶粒度6级;焊缝组织均匀,强度高,焊接性能好。

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%。

时效处理对00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢组织及耐蚀性的影响

采用动电位极化曲线、均匀腐蚀全浸试验研究了50 kg真空感应炉冶炼的00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢（/%：0.007C,13.23Cr,7.02 Ni,5.06Co,3.72Mo,0.96W）1100℃1 h固溶,450~510℃8 h时效后的耐蚀性能,通过金相显微镜、透射电镜、XRD分析了马氏体时效不锈钢的组织。结果表明,随时效温度升高时效过程析出R相增加,导致钢的耐点腐蚀性下降,同时由马氏体逆转变的奥氏体数量增加,可改善该钢的耐腐蚀性能。00Cr13Ni7Co5Mo4W马氏体时效不锈钢适宜的热处理工艺为1100℃1 h固溶＋470℃8 h时效,其年腐蚀速率为1.259 0μm/a,点蚀击穿电位为252 mV。

0Cr13Ni5Mo/Q345C马氏体不锈钢复合板的焊接性

分析了 0Cr13Ni5Mo/Q345C马氏体不锈钢复合板的焊接性。通过抗裂性试验、复合板补焊及复合板对接焊、焊接工艺评定 ,提出了该复合板配套的焊接材料及可行的焊接工艺 ,按此工艺焊接的 0Cr13Ni5Mo/Q345C复合钢板接头的力学性能满足技术指标的要求。

刀剪材料6Cr13不锈钢板冷轧后出现微裂纹的原因分析

某6Cr13马氏体不锈钢板经过三道冷轧工序后静置一周出现密集分布的微裂纹,通过对钢板的化学成分、显微组织、表面形貌、硬度、微区成分等进行分析,确定了微裂纹产生的原因。结果表明:由于原材料钢板局部碳化物中的铬含量过高,导致周边出现贫铬区域,从而降低了材料的耐腐蚀性能,当接触到氯离子时,贫铬区出现孔腐蚀;随着腐蚀的发展,孔内氯化物浓缩、水解等使得孔内介质pH下降成为酸性溶液,氢离子通过电化学反应获得电子后成为氢原子并在局部富集产生氢压;在氢压与轧制残余应力的共同作用下钢板沿着轧制方向产生氢致裂纹。最后根据微裂纹产生原因提出了延长退火时间、改善成分等建议。

超低碳马氏体时效不锈钢00Cr13Ni7Co5Mo4W的组织和性能

试验用00Cr13Ni7Co5Mo4W钢(/%:0.007C,13.23Cr,7.02Ni,5.06Co,3.72Mo,0.96W)由50 kg真空感应炉熔炼,铸成10 kg锭,锻成55 mm×55 mm方坯并轧成3 mm×60 mm带材。利用热力学计算软件ThermoCalc分析该钢的析出行为,并采用金相显微镜、透射电镜和动电位极化法,研究了该钢的组织结构、力学性能和腐蚀性能。结果表明,R相是马氏体时效不锈钢在时效处理过程中的主要强化相;为获得细小、弥散的R相和良好的强韧性配合,确定最佳热处理工艺为1 100℃固溶+490℃时效,钢的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为1 320MPa、1 450 MPa和10.8%;马氏体时效不锈钢00Cr13Ni7Co5Mo4W点蚀击穿电位为230 mV,人工海水中年平均腐蚀率为1.51μm/a,具有较好的耐腐蚀性能。

00Cr25Ni6Mo3N不锈钢脆性的原因分析

通过对某企业生产的00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢检验发现,不同锻件的冲击功差异很大。然后对冲击功低的00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢进行力学性能试验和组织分析,造成冲击功低的根本原因是在锻造过程中产生了金属间析出相;而导致金属间析出相产生的原因是锻造工艺控制不当,热处理不能消除由锻造工艺不当造成的缺陷,而严格控制锻造加热制度对扼制金属间析出相意义更大。