时效处理对超级双相不锈钢00Cr29Ni6Mo2N组织和耐点蚀性的影响

采用扫描电镜和X射线能谱仪研究了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢1080℃30 min固溶+650~1000℃ 60 min时效后的显微组织。试验结果表明,在奥氏体和铁素体相界面上析出了Cr_(2)N和σ相两种析出相,同时发现少量的Cr_(2)N在铁素体相内。Cr_(2)N析出优先于σ相,增加时效温度和时间对Cr_(2)N的析出量没有显著影响,但σ相含量随着时效温度的升高先增加后减少,850 ℃时效σ-相面积百分含量最大,达5.8%,同时在给定时效温度下随时效时间增加σ-相含量增加。Cr_(2)N和σ相的析出均降低了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢的耐点蚀性能。

固溶处理对节镍型2101双相不锈钢组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、透射电镜和X射线衍射等研究了固溶处理对2101节镍型双相不锈钢连铸坯边部试样的组织、相比例和力学性能的影响。结果表明:在1050~1150℃固溶处理时,双相不锈钢具有很好的高温塑性;在1000~1150℃温度范围,随着温度的升高,实验钢的断面收缩率和铁素体相比例先减小后增加;随着固溶温度增加,实验钢的抗拉强度逐渐降低,但在1050℃时有所增加,这是由于在此温度固溶过程中,铸态试样相界处Cr2N析出相完全溶解,使得大量的N原子集中在相界处,促进了相界附近的铁素体相发生相变,转变成奥氏体相,导致在此1050℃时实验钢铁素体相的比例减小,断面收缩率减小,抗拉强度增加。

高温热处理对节约型2101双相不锈钢组织性能的影响

对节约型2101双相不锈钢连铸坯试样在1180、1200、1220和1240℃进行高温热处理,通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和显微硬度计等分析了2101双相不锈钢的显微组织、奥氏体含量及其硬度随加热温度和保温时间的变化规律。结果表明:在相同保温时间下,随着温度升高,2101双相不锈钢中奥氏体含量逐渐降低,晶粒逐渐粗化,奥氏体与铁素体的两相硬度差逐渐减小;在1240℃时,铁素体相的晶界及晶界内有大量的脆性相析出;TEM分析表明,这些析出相为六方结构的Cr_(2)N相;在相同的加热温度下,随着保温时间的延长,奥氏体的含量逐渐增加,奥氏体与铁素体的两相硬度差逐渐增加。

高氮无镍双相不锈钢等温时效析出行为

制备了一种高氮无镍双相不锈钢(Cr19-DSS),利用电子探针(EPMA)和透射电镜(TEM)等研究了其在不同时效条件下的显微组织,分析其时效析出行为。结果表明:Cr19-DSS中的Cr_(2)N析出相易在铁素体/奥氏体界面处形成,并向铁素体内部生长,导致邻近铁素体中Cr元素含量降低。随着Cr_(2)N析出,在铁素体/奥氏体界面处形成了大量贫Cr富Mn的二次奥氏体。随着时效时间延长,析出相数量增多且在铁素体基体内也有少量Cr_(2)N相析出。Cr19-DSS的析出鼻尖温度为750℃,经冷轧变形后,析出鼻尖温度不变,但由于界面共格关系被破坏且晶界增多,导致析出时间大幅度缩短。

高锰高氮不锈钢10Cr21Mn16NiN线材开发

介绍了10Cr21Mn16NiN钢线材成分设计、增氮原理、冶炼工艺、轧制和固溶工艺、Cr_(2)N相析出的生产工艺。采用30 t AOD精炼,吹氮气增氮,精炼后期加氮化锰。轧制时采用1240℃加热、控轧控冷,保证了盘条表面质量,避免了中心缩孔等问题;固溶温度应控制在1100℃左右,且保温30 min后快冷,可防止Cr_(2)N相析出。成功生产出表面质量和性能优良的10Cr21Mn16NiN不锈钢线材。

0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢晶界高温相析出及对力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜,结合Thermo-Calc热力学分析,研究了铌稳定化0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN奥氏体不锈钢铸钢晶界处高温相析出行为及其对力学性能的影响。结果表明,0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN钢晶界处存在Nb Cr(CN)、Nb(CN)2种大尺寸高温析出相,均为凝固末期液析形成。在铌含量确定条件下,这2种大尺寸晶界析出相在凝固末期的竞争析出行为受碳含量的影响。碳含量存在临界成分,碳含量低于临界成分时,Nb Cr(CN)首先液析形成;碳含量高于临界成分时,Nb(CN)首先液析形成。液析形成的NbCr(CN)热稳定性较高,1 050℃固溶处理无法使之完全溶入奥氏体。沿晶界分布的大尺寸析出相,对0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢固溶热处理后的塑性及冲击韧性损害较大。

在线固溶处理对2507双相不锈钢组织及性能的影响

利用热轧试验机组、Zeiss光学金相显微镜及透射电子显微镜(TEM)研究了在线固溶处理工艺及轧后待温时间对其组织和性能的影响。结果表明,在线固溶处理与离线固溶处理相比铁素体含量更高,屈服强度和抗拉强度较高,塑性和低温韧性降低较为明显,随着轧后待温时间的增加,锯齿状奥氏体含量逐渐降低,并最终转变为岛状奥氏体。TEM分析表明,在线固溶处理的铁素体相内分布大量位错。随着待温时间增加,铁素体和奥氏体的相界处有Cr_(2)N相析出,造成钢板的塑性和耐蚀性能降低,考虑到脆性相析出数量及奥氏体形态演变,轧后钢板应快速入水。

新型超级奥氏体不锈钢析出行为与力学性能

随着Ni、Mo等价格飙升,开发节约Ni、Mo型高性能不锈钢势在必行。研究基于S32654的成分,利用加压冶金和合金设计手段开发了24.5%Cr-17%Ni-5%Mn-6.3%Mo-0.7%N新型超级奥氏体不锈钢,研究了该钢的析出行为和力学性能。结果表明,在800~1050℃随时效温度升高,由Cr_(2)N和σ组成的胞状相先增多后减少,900℃为鼻尖温度。固溶试样(1200℃-30 min)极限拉伸强度(UTS)、屈服强度(YS)和伸长率分别为958 MPa、517 MPa和77.4%。在900℃随时效时间延长,胞状相充分形核生长,促进晶间开裂,导致钢UTS和伸长率降低(时效120 min两者分别为797 MPa和13%),YS先降后升。时效5 min,晶界析出消耗Cr、Mo、N等强化元素,导致YS降至492 MPa。在30 min及更长时间时效后,胞状相增多、长大,析出强化作用增强,导致YS提高(时效120 min为535 MPa)。

开放体系下碳热还原氮化法制备Cr_(2)(C,N)粉末

开放体系下,采用碳热还原氮化法,以Cr_(2)O_(3)和炭黑为原料,制备了单相Cr2(C,N)粉末。通过TG-DSC、XRD和SEM等测试手段,研究了合成温度、保温时间、氮气流量等工艺参数对制备Cr2(C,N)的影响规律。结果表明,随着合成温度升高,物相演变遵循:Cr_(2)O_(3)→(Cr_(3)O_(3)、Cr_(3)C_(2)和Cr_(6.2)C_(3.5)N_(0.3))→Cr_(2)(C,N)的规律,当合成温度超过1100℃,可获得单相Cr_(2)(C,N);合成温度为1200℃、保温时间为2 h、氮气流量为2.5 L/min时,Cr_(2)(C,N)粉的物相组成、粒径尺寸和氮含量等综合性能最优,制备条件最佳;适当提高合成温度、延长保温时间、增大氮气流量有助于Cr_(2)(C,N)中氮含量的提高。