离子渗氮AISI 420马氏体不锈钢耐蚀行为研究

采用不同温度对AISI 420马氏体不锈钢进行离子渗氮处理。借助光学显微镜和X射线衍射(XRD)技术分析了渗氮层的微观组织结构,利用显微硬度计测试了渗氮层的硬度分布,通过电化学极化曲线测试和盐雾腐蚀试验研究了离子渗氮AISI 420不锈钢在模拟工业环境中的腐蚀行为。结果表明:AISI 420不锈钢350℃低温离子渗氮层由ε-Fe3N和N过饱和固溶体αN相组成,其化学稳定性高,加之固溶Cr元素的联合作用,明显提高了AISI 420不锈钢基材的腐蚀抗力。AISI 420钢经450℃和550℃渗氮处理,渗氮层中的αN分解成了α相和CrN,造成基体贫Cr,降低了基材的耐蚀性能。马氏体不锈钢低温离子渗氮处理不仅可以提高表面硬度,而且可以获得良好的耐蚀性能。

QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢摩擦学性能的影响

采用QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢试件进行处理。利用HVS-1000ZCM-XY数字显微硬度计检测QPQ盐浴复合处理前后试件的表面硬度和渗层硬度,分析QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢试件硬度的影响;利用M-2000型摩擦磨损试验机对QPQ盐浴复合处理前后的试件进行摩擦磨损试验,探究QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:QPQ盐浴复合处理试件的表面硬度(863 HV)比未处理试件(429 HV)提高了101.2%;渗层最大硬度(1080 HV)比未处理试件(430 HV)提高了148.8%,QPQ盐浴复合处理工艺可提高AISI420不锈钢的硬度;QPQ盐浴复合处理试件的平均摩擦因数和最大磨损量比未处理试件分别降低了24.5%和27.3%,QPQ盐浴复合处理技术能提升AISI420不锈钢试件的表面耐磨性。

AISI403马氏体不锈钢的热变形特性研究

采用Gleeble-1500D热模拟试验机对AISI403马氏体不锈钢进行高温热压缩实验,结合金相组织观察,对其流变应力进行了研究。结果表明:403钢在950～1150℃,应变速率为0.01～0.1s-1的条件下,发生了较明显的动态再结晶;利用Zener-Hollomon参数的双曲对数函数能较好地描述403钢的流变行为;经回归得到了403钢峰值应力σP的表达式和热变形激活能Q值;通过热加工图的建立获得最佳热变形条件及预测流变失稳区。

用等离子体氮化改性的马氏体型AISI 420不锈钢

将AISI420辉光离子氮化处理后，经显微硬度测量，X光衍射、扫描电镜、X光电子谱和俄歇能谱检测其硬度、结晶结构、显微组织和改性表面。当改性表层深度达到约60μm时，其表面硬度约为1300HV。离表面2－5μm内的Fe3N相中分散着CrN相。此外用Bragg-Brentano几何学，沿改性层检查发现Fe4N相，扫描证实离表面2－5μm深度内存在不同的块状组织。X光电子谱结果表明，表面存在氮化物相。俄歇电子谱检测整个改性层的切面认为，其硬度的递变直接与其氮含量的变化有关。

爆炸冲击诱发AISI304不锈钢马氏体微观形貌研究

利用爆炸冲击装置对AISI304不锈钢板进行了爆炸冲击试验。通过XRD、TEM、EBSD等表征方法,研究了爆炸冲击后AISI304不锈钢板的微观组织演变、马氏体相变特征和晶体学位向关系,探讨了爆炸冲击下马氏体的相变过程。结果表明:爆炸冲击下,奥氏体晶内产生了α马氏体,伴随少量ε马氏体相变;α马氏体位于变形带内部和变形带交叉处,其形核位置限制在变形带内部,α马氏体与母相奥氏体具有K-S位向关系和西山位向关系;ε马氏体形核于大量层错处,其晶界形貌平直,ε马氏体与母相奥氏体保持[110]γ∥[1120]ε和(0001)ε∥(111)γ位向关系;ε马氏体相变与层错的形成有关,而α马氏体相变与变形带、孪晶等微观缺陷的形成和交叉密切相关。

回火温度对等离子熔覆420不锈钢涂层显微组织和力学性能的影响

表征了等离子熔覆420不锈钢涂层的显微组织和力学性能,研究了回火温度对涂层显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着回火温度的升高,涂层中板条马氏体逐渐分解,逆变奥氏体含量增加,碳化物的数量增加。当回火温度从450℃升高到500℃,由于弥散分布的M7C3碳化物的析出和第二相强化,涂层的硬度和抗拉强度小幅度提升;随着回火温度进一步升高至650℃,马氏体分解程度增加及逆变奥氏体含量增加,硬质的M7C3碳化物粗化并部分转变为软质的M23C6碳化物,涂层的硬度和抗拉强度显著降低。涂层断裂机制随着回火温度的升高从混合断裂转变为塑性断裂。420不锈钢涂层的最优回火温度为500℃。

马氏体不锈钢电阻点焊接头回火脉冲工艺研究

针对AISI420马氏体不锈钢的焊后脆性问题,研究了回火脉冲对电阻点焊接头力学性能的影响.分别在普通焊接循环100,ms、600,ms后施加2,k A回火脉冲,研究熔核区微观组织变化和点焊接头抗拉剪载荷能力,结果表明:当焊接电流较低时,只有在较长时间间隔(600,ms)后施加回火脉冲,熔核区显微硬度与接头力学性能才有明显变化;当焊接电流较高时,两种回火脉冲工艺均能明显提高接头力学性能.回火脉冲促进熔核区马氏体分解为铁素体与碳化物,使断口微观断裂特征从准解理断裂转变为韧窝断裂.

冷轧压下率对含氮马氏体不锈钢420U6组织和性能的影响

采用四辊可逆冷轧机组对热轧退火态含氮马氏体不锈钢420U6(/%:0.16C,13.63Cr,0.083N)进行了压下率10%~90%的冷轧,研究了冷轧压下率对该钢组织和力学性能的影响。试验结果表明:当冷轧压下率达到90%时,碳化物的数量由原始退火态的0.1×10^6个/mm^2大幅提高至2.35×10^6个/mm^2,而碳化物的平均直径则由1.11μm降低到0.22μm,同时碳化物的分布更加均匀。此外,材料的硬度和屈服强度分别由原始退火态的170 HV和335 MPa分别大幅提高到冷轧压下率为90%的325 HV和1 108 MPa,而延伸率在冷轧压下率为0%~40%时出现大幅下降,之后则逐渐稳定在6%左右。

马氏体不锈钢420M Φ158.75 mm×25.4 mm厚壁管ASSEL轧制工艺实践

420M钢(/%:0.18～0.23C,≤1.00Si,0.25～1.00Mn,≤0.020P,≤0.005S,12.0～14.OCr,≤0.50Mo,≤0.50Ni)的生产工艺流程为20 t EAF-AOD-LF-3 t锭-Φ190 mm管坯-Φ193 mm×29 mm毛管-ASSEL机组轧成Φ158.75 mm×25.4 mm管。因420M钢热塑性差,穿孔时顶头耗损大,毛管内壁易产生折叠,ASSEL轧管后易产生表面裂纹等缺陷。通过优化工艺,管坯加热温度从1 240～1 280℃降至1 150～1 250℃,采用含钼顶头代替中碳CrMo钢顶头,改进轧管工艺参数,轧后缓冷和退火,显著提高钢管表面质量,一次探伤合格率由不足50%提高至95%以上。

AISI304不锈钢在冷加工过程中的微观组织变化

在不同温度下对AISI30 4不锈钢进行不同方式、不同程度冷加工 ,用铁素体测量仪测定马氏体相变量 ,研究了冷加工与马氏体相变的关系 ;将AISI30 4不锈钢在低温 (液氮 ,- 70℃ )条件下进行不同程度拉伸 ,采用透射电镜观测位错分布 ,研究了冷加工与位错密度的关系。结果表明 :冷加工在一定条件下可以产生形变诱发马氏体 ,其含量随冷加工变形量的增大而增加 ;同时 ,冷加工导致AISI30 4不锈钢中金属晶粒拉长 ,其位错密度随冷加工变形量的增加而增大。

塑性变形对AISI304不锈钢组织及耐蚀性的影响

AISI30 4不锈钢分别在加热 180℃和低温 - 70℃条件下进行拉伸变形。采用透射电镜观测位错分布 ,利用铁素体测量仪测定马氏体相 (铁磁相 )含量 ,并通过电化学滞后技术分别研究它们在 5 0℃条件下 0 5mol·L-1MgCl2 水溶液中的腐蚀行为 .结果表明 :加热 180℃和低温 - 70℃条件下塑性变形均使AISI30 4不锈钢中位错密度随变形量增大而增加 ,AISI30 4不锈钢在 - 70℃条件下塑性变形时部分奥氏体相转变为马氏体相 ,而在180℃条件下塑性变形时不发生马氏体相变 ;位错密度的增加使AISI30 4不锈钢钝化膜的击穿电位略微正移 ,而马氏体相的增加使击穿电位呈负移趋势 ,材料耐孔蚀性能降低 .

冷轧AISI 304不锈钢微观组织及力学性能的变化

采用金相显微镜、铁素体测量仪、硬度计及力学分析等手段,研究了AISI 304不锈钢的微观组织和力学性能在冷轧过程中的演变规律.试验结果表明:冷轧变形可使AISI 304不锈钢产生形变诱发马氏体相变,试样中金属晶粒沿着轧制方向被拉扁拉长;在冷轧压下量较小时,仅有少量的奥氏体相转变为马氏体相,并且马氏体组织以板条状出现;冷轧压下量较大时,金属晶粒逐渐被拉长为纤维状;随着冷轧压下量的增大,马氏体体积分数、硬度和抗拉强度均随之增大,但延伸率逐步下降.

提高抗疲劳性和抗冲击性的马氏体不锈钢材料

据报道．瑞典山特维克钢铁公司开发了一种名为“Hiflex”的AISI 420马氏体铬带不锈钢改性材料．其抗疲劳性提高了10％、抗冲击性提高了25％．与现有最好的可用材料相比．这种马氏体不锈钢材料具有更好的延展性．挠曲疲劳强度提高了10％．

Ti6Al4V合金与AISI420不锈钢表面离子渗Cr及耐磨性

为了改善钛合金和不锈钢的耐磨性,对Ti6Al4V合金和AISI420马氏体不锈钢表面进行真空辉光离子渗Cr,对比研究了合金化层的组织结构和摩擦磨损性能的相关性。结果表明,两种基材的合金化改性层厚度均达60μm以上,结构致密,结合强度高。Ti6Al4V合金改性层由Cr沉积层、富Cr2Ti层、CrTi4层和Cr-Ti固溶层组成,其中富Cr2Ti层硬度最高,是基材的2.3倍;AISI420不锈钢渗Cr层由Cr沉积层和扩散层组成,扩散层中富含Cr23C6相,二者过渡区的硬度最高,是基材的4.5倍。表面渗Cr显著提高两种材料的耐磨性,这与渗Cr层的物相结构有关。Ti6Al4V合金的Cr沉积层和富Cr2Ti相层均具有优异的耐磨性,而固溶层的耐磨性较差;AISI420钢基材的Cr沉积层和过渡层均具有优异的耐磨性,而扩散层的耐磨性稍差。渗Cr处理使两种基材的磨损机制均由磨粒磨损为主转化为粘着磨损为主。

高强度、高耐蚀刃具钢420U6热轧板的开发

介绍了高强度、高耐蚀刃具钢420U6热轧板的开发。420U6是一种含氮型马氏体不锈钢,在SUS420J1的基础上增加(700～1200)×10-6的氮,进一步提高了材料硬度和耐点蚀性能。经过合理的工艺设计和工艺优化,成功实现该产品在刃具行业的批量供应。

低温离子硬化处理对AISI 420不锈钢组织与性能的影响

研究了低温离子渗氮、离子氮碳共渗和离子渗碳硬化处理对AISI 420马氏体不锈钢的显微组织、表面硬度、耐蚀性、耐磨性的影响。结果表明,离子渗氮、氮碳共渗和离子渗碳处理都可提高马氏体不锈钢的表面硬度;经不同工艺处理后的试样,除500℃×4 h渗氮工艺外,其他不锈钢试样表面的耐蚀性均未出现明显降低,当渗氮温度过高(500℃)时,由于CrN的析出使得渗氮层的耐蚀性显著下降;磨损试验的结果表明,离子渗碳处理后硬化层的耐磨性最佳。