1Cr18Mn18N不锈钢车用热锻件开裂原因分析

通过金相、扫描电镜观察和能谱分析,对1Cr18Mn18N不锈钢热锻过程中的开裂原因进行了分析和探究。金相观察发现,在奥氏体晶界上出现过烧痕迹,以及部分偏析和沿晶界扩展的贯穿裂纹;通过扫描电镜并结合能谱分析发现,在晶界处有硫化物形成和熔化的痕迹,在晶粒内有Al2O3、Ca CO3夹杂,并在开裂位置有大量Mn元素的偏聚。结果表明,钢件在热锻过程中开裂的主要原因是锻件存在冶金缺陷,它导致工件在高温下发生开裂。

AOD法冶炼护环用奥氏体不锈钢1Mn18Cr18N

通过对1Mn18Cr18N护环钢中氮的溶解度进行热力学计算分析,发现增加钢水中Cr、Mn的含量,能够显著提高氮的溶解度。同时,随着钢水温度的降低,氮的溶解度也会提高。阐述了采用非真空感应炉和电弧炉、AOD与LF精炼等冶炼工艺生产1Mn18Cr18N护环钢的过程,并利用底吹氮气进行合金化处理,缩短了生产时间,同时成分控制也相当稳定。在使用AOD精炼底吹氮气进行合金化时,钢水中氮含量可达到0.547%,氮的溶解度趋于饱和。LF精炼过程在使用氮气底吹和含氮合金的情况下,钢中氮含量可达0.68%。

冷轧变形对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响

采用OM、SEM、XRD、维氏硬度计、万能试验机等研究了不同变形量冷轧对热轧态0Cr18Ni9奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明:随着冷轧变形量的增加,0Cr18Ni9不锈钢晶粒变形越来越明显,晶界处位错塞积不断加剧,晶界越来越模糊,组织中越来越多的奥氏体转变为马氏体。随着冷轧变形量的增加,0Cr18Ni9不锈钢的硬度、抗拉强度、屈服强度均逐渐升高,伸长率逐渐下降。冷轧变形量36%的0Cr18Ni9不锈钢的硬度、抗拉强度、屈服强度均达到最大值,分别为432.3 HV、1283.1MPa、1195.2 MPa。

0Cr18Ni9不锈钢钣金件的锈蚀防护工艺

针对0Cr18Ni9不锈钢深落压钣金件因热处理造成表面氧化皮较重,使用过程中出现锈蚀的问题,制定了磁力抛光、磁力抛光+钝化和钝化+磁力抛光等3种锈蚀防护改进措施,并与未处理试样进行了对比。结果表明:未处理、仅磁力抛光处理的试样经过96 h盐雾试验后腐蚀严重,经磁力抛光+钝化处理的试样经96 h盐雾试验后发生局部点腐蚀;而经钝化处理+磁力抛光的试样经96 h盐雾试验后未出现腐蚀,在960 h盐雾试验后仅出现局部锈蚀,表面依然光亮,耐盐雾时间是其余3种试样的10倍以上。

00Cr20Ni18Mo6CuN耐蚀不锈钢的特性及其焊接工艺

00Cr20Ni18Mo6CuN是一种高性能耐蚀不锈钢,因其优异的耐蚀性能、良好的热成型和冷成型性能以及优良的机械加工特性,广泛应用于化工、石油、海洋工程等领域。本文系统分析了该不锈钢的主要特性,重点研究了其焊接工艺,包括焊接性分析、焊接方法的选择、焊接材料的选择及焊接工艺的评定。通过实验和理论分析,验证了00Cr20Ni18Mo6CuN不锈钢在恶劣环境下的应用潜力。研究结果表明,选择合适的焊接材料和工艺方法能够有效提升焊接接头的质量和性能,为实际生产提供了重要的技术支持和参考依据。

Mn18Cr18N加压冶炼的氮含量精准控制工艺分析与实验

高氮不锈钢中氮含量的精准控制是生产关键控制要素。以Mn18Cr18N高氮钢为研究对象,利用冶金学原理、Factsage热力学软件及热态实验与检测分析等方法,对加压感应熔炼过程钢种成分、温度及氮气压力与氮含量控制的关系进行研究。结果表明,基于理论数据的“成分-温度-压力”关系方程可信度高,3炉实验的氮气压力理论值、预测值与实际控制值吻合度良好。热态实验验证发现,Mn和Cr含量不变时,依靠提高氮分压可以提高钢锭中N含量,但是w[N]达到约1%时,通过提高氮分压增加氮含量的效果降低。Mn或Cr含量低时,可以通过提高氮分压达到提高氮含量的目的。降低钢中C和Si含量有利于钢中高氮含量的合金化及稳定控制。当需要控制Mn18Cr19N钢中的w[N]≥0.8%时,宜控制加压炉熔炼温度在1500~1550℃,氮气压力在0.225~0.325 MPa。

022Cr18Ti不锈钢酸洗板表面起皮缺陷原因分析

022Cr18Ti不锈钢热轧钢带在酸洗过程中发现表面存在长条状起皮缺陷,该类缺陷对后续使用存在较大的影响。对起皮缺陷进行了检测分析,确定表面起皮缺陷为铸坯皮下夹渣导致。研究并制定了相应的改进措施,有效解决了022Cr18Ti钢带表面的起皮问题。

异种不锈钢1Cr18Ni9Ti/Mn-Ni-Cr/1Cr21Ni5Ti钎焊接头的组织和性能

针对液体火箭发动机燃烧室的焊接制造,采用Mn-Ni-Cr箔材钎料对异种不锈钢1Cr18Ni9Ti与1Cr21Ni5Ti进行了钎焊实验,研究了工艺参数对接头微观组织结构的影响规律,揭示了焊缝区缺陷、第二相的形成过程。通过力学性能测试获得了接头组织结构与力学性能的响应关系,确定了钎焊的最佳工艺参数为1190℃、30 min,其爆破压力达到80 MPa。利用SEM、EDS以及EBSD等表征手段对断口形貌进行了分析,研究了不同工艺规范下接头的断裂机理,为不锈钢燃烧室的焊接制造提供了工艺理论基础。

干切9Cr18不锈钢的成型刀具设计及加工工艺

针对9Cr18不锈钢材料耐磨性好,韧性、强度高,热导率低等难加工特点,结合加工现场干切及成型加工的实际需求,采用刀具材料、刃口参数、涂层协同优化设计的方法进行成型刀具设计。选取耐磨性好、具备干切能力、与铁基元素亲和力小的刀具材料,匹配耐高温、耐磨、润滑性良好的涂层涂覆,再兼顾刀具材料、涂层需求、加工工况等实际情况设计合理刀具参数。采取合适的加工工艺制造出成型刀具,使其达到刃形合理、刃口与涂层结合紧密、刃口质量良好、齿形准确、排屑顺畅等指标,满足实际生产要求。

Cr18Mn18N奥氏体不锈钢磨削过程温度场及热应力耦合的有限元模拟

针对Cr18Mn18N奥氏体不锈钢的材料属性和难磨削的加工特点,采用矩形热源模型和三角形热源模型对其平面磨削过程进行了三维有限元模拟,获得了工件的磨削温度和热应力分布情况;分析了热源模型、磨削深度对磨削温度场及热应力场的影响,并与45钢磨削的试验结果进行了对比。结果表明:Cr18Mn18N奥氏体不锈钢最高磨削温度可达651℃,最大磨削热应力可达285MPa;模拟值和45钢试验结果基本一致,说明Cr18Mn18N钢磨削加工模型是比较可靠的。

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。

1Cr18Ni9Ti不锈钢氮气瓶支架断裂原因分析

利用扫描电镜和光学显微镜的等分析设备,研究1Cr18Ni9Ti不锈钢氮气瓶支架断口的组织形貌,分析了基体成分和性能。研究表明断裂原因为在支架铆接部位的局部尺寸减薄,降低了构件的承载能力,诱发裂纹最终导致疲劳断裂,并提出相应的解决措施。

0Cr18Ni10Ti不锈钢高温蠕变-棘轮交互作用试验研究

工程结构件在实际服役过程中往往会承受恒定载荷和循环载荷的双重作用,严重影响相关设备的安全运行。因此,有必要对0Cr18Ni10Ti不锈钢在350℃下进行应变和应力控制的无保持时间交变载荷试验以及具有保持时间的蠕变-棘轮交互作用试验,研究不同保持类型和保持时间对其蠕变-棘轮交互作用的影响。结果表明:应变控制下,峰谷值保持的应力响应低于谷值保持和峰值保持情形,与无保持相比下降幅度为11.4%;应力幅值在峰值保持时间为30、120和300 s的下降幅度依次为5.3%、11.4%和12.7%,下降速率随着保持时间的增加逐渐减缓。在应力控制下,峰值保持的棘轮应变演化速率相较于谷值保持和峰谷值保持更快,与无保持相比棘轮应变增幅为40.2%;棘轮应变的演化与峰值保持时间呈正相关,棘轮应变在峰值保持时间为30、120和300 s的增幅依次为40.2%、50.9%和54.0%。

1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了 1Cr18Mn14N不锈钢在HCl溶液中的空蚀行为 ,利用扫描电镜 (SEM )跟踪观察了试样表面的空蚀形貌 ,测量了静态和空蚀条件下的极化曲线和电化学阻抗谱 (EIS) ,分析了腐蚀和氢对空蚀损伤的影响 .结果表明 :在 0 .1mol/LHCl溶液中 ,加工硬化能力高的 1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能优于水轮机常规用材 0Cr13Ni5Mo ;当盐酸浓度增大为 0 .5mol/L时 ,阳极溶解和氢的共同作用促进 1Cr18Mn14N不锈钢表面裂纹的形核和失稳扩展 ,裂纹扩展、连接引起材料大量脱落 ,使 1Cr18Mn14N不锈钢的抗空蚀性能大大劣化 ,反而不如 0Cr13Ni5Mo不锈钢 .

Cr18Mn18高氮奥氏体不锈钢高温氧化特性

采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析氧化层的成分和相组成,研究了Cr18Mn18高氮奥氏体不锈钢高温氧化行为和氧化动力学。研究表明,Cr18Mn18高氮奥氏体不锈钢氧化速率常数Kp在950、1 050、1 150℃时,分别为3.10×10^(-5) kg^2·m^(-4)·h^(-1),1.85×10^(-4)kg^2·m^(-4)·h^(-1)和3.71×10^(-4)kg^2·m^(-4)·h^(-1),其氧化激活能Q值为113 881J/mol。

26Cr18Mn12Si2N奥氏体耐热不锈钢早期失效分析

就26Cr18Mn12Si2N奥氏体耐热不锈钢制传送带链板使用中出现裂纹,发生早期失效的现象,进行了原因分析。结果表明,固溶处理效果欠佳或锻后冷却不足,将导致固溶碳化物晶界大量析出聚集,材料塑韧性降低,高温使用中在不大的荷载下易产生裂纹而失效。

1Cr18Ni9Ti不锈钢离子氮化化学处理过程模拟仿真

使用UG建立三维模型,有限元分析软件ANSYS进行不同温度下的1Cr18Ni9Ti不锈钢离子氮化过程中的温度场、应力场以及应变场的数值模拟。模拟结果表明,不同氮化温度得到的温度场分布均匀,随着氮化温度由440℃增大到520℃,模拟过程内应力由0.0052MPa提高至0.0061MPa,应变由0.14增大到0.17。获得了1Cr18Ni9Ti不锈钢螺纹离子氮化的最佳工艺参数为:渗氮温度440℃、保温时间6h、气压600Pa。

稀土铈对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢腐蚀规律的影响

通过测试交流阻抗和极化曲线,在扫描电镜下观察表面形貌,研究了稀土铈对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢耐点蚀性能的影响.研究结果表明,稀土Ce加入量在适当的范围内可显著提高不锈钢的耐点蚀性能.当稀土Ce的质量分数为0.016%时,1Cr18Mn8Ni5N不锈钢可获得最好的耐点蚀性能.

热输入对1Cr18Mn8Ni5N奥氏体不锈钢接头热影响区裂纹的影响

进行了1Cr18Mn8Ni5N不锈钢平板对接刚性拘束焊试验,研究焊接热输入对热影响区（HAZ）裂纹的影响,采用SEM、EDS、XRD等分析了接头热影响区显微组织及裂纹特点。结果表明：该钢HAZ组织为单一的奥氏体。热输入为250～290 J/mm时,接头上下表面出现微裂纹;热输入增加至396.7 J/mm则无裂纹。裂纹自紧邻熔合区一侧的HAZ启裂,沿奥氏体晶界扩展,甚至在紧邻HAZ的母材区也分布着裂纹。这是由于接头HAZ显微组织沿厚度方向上存在差异所致。热输入为250～290 J/mm时,接头上部和下部HAZ的晶粒尺寸大于中部的尺寸,且尺寸均匀性差;当热输入为396.7 J/mm时,整个接头HAZ晶粒充分长大,沿厚度方向的晶粒尺寸趋于一致。

1Cr18Ni9Ti不锈钢动量轮轮体内孔精密加工方法

针对1Cr18Ni9Ti不锈钢动量轮轮体的内孔加工难点,采用常规车削和磨削均无法保证精度要求。通过对不锈钢材料切削特性和轮体内孔加工工艺进行全面分析,结合现有加工方式的优点和不足,创新采用精密车削工艺与手工研磨相结合的方法,突破加工瓶颈,实现了动量轮中心圆柱孔的加工精度要求,为同类型高精度轮系内孔加工提供了参考方法。