A New Pb-Free Machinable Austenitic Stainless Steel

The machinability tests were conducted by using various process parameters on a CA6164 lathe with a dynamometer. The metallurgical properties, machinability and mechanical properties of the developed alloy were compared with those of an austenite stainless steel 1Cr18Ni9Ti. The results show that the machinability of the austenitic stainless steels with free cutting additives is much better than that of 1Cr18Ni9Ti. This is attributed to the existence of machinable additives. The inclusions might be composed of MnS. Sulfur and copper addition contributes to the improvement of the machinability of austenitic stainless steel. Bismuth is an important factor to improve the machinability of austenitic stainless steel, and it has a distinct advantage over lead. The mechanical properties of the free cutting austenitic stainless steel are similar to those of 1Cr18Ni9Ti. A new Pb-free austenitic stainless steel with high machinability as well as satisfactory mechanical properties has been developed.

Effect of Free-cutting Additives on Machining Characteristics of Austenitic Stainless Steels

The machinability tests were conducted by using a YD-21 dynamometer on a CA6161A lathe.The experiments were conducted to determine the effect of free-cutting additives on machining characteristics of austenitic stainless steels.The conventional austenitic stainless steel 1Cr18Ni9Ti（steel A） and the free cutting austenitic stainless steel（steel B） were prepared.The results have shown that machinable inclusions were composed of MnS and CuO,and they might be also Ti4C2S2.The presence of Bi in the inclusion was detected by the atom map and electro-probe microanalysis（EPMA）,which might be one of the most important factors to improve the machinability of austenitic stainless steels.The cutting forces for steel B were lower than those of steel A at various cutting speeds;the abrasion depth of the flank of the tool for steel B was less than that of the steel A under the same cutting conditions.The machinability of austenitic stainless steel was visibly improved by adding free-cutting additives,such as S,Cu and Bi.Ultimate tensile,yield strength,and total elongation values of the free cutting austenitic stainless steel were improved due to the addition of these free-cutting additives.

SiC微粒辅助掩膜电解加工金属微孔阵列结构的研究

针对掩膜电解加工(TMECM)金属微孔阵列结构存在定域性差、微孔孔径的加工精度及刻蚀深度难以满足要求的问题,提出了SiC微粒辅助掩膜电解加工(PA-TMECM)的方法。研究了SiC微粒直径、质量浓度及电解液流量对304不锈钢表面微孔阵列结构加工效果的影响,探讨了微粒辅助掩膜电解加工的作用机制。实验结果表明:当SiC微粒质量浓度为6 g/L、直径为40μm、电解液流量为3000 mL/min时,加工定域性最佳,蚀刻因子为3.52。在微粒辅助掩膜电解加工过程中,微粒通过持续、高频的冲击作用有效去除了阳极表面的电解产物,增大了微孔刻蚀深度,限制了侧向刻蚀,最终提高了掩膜电解加工的定域性。

烧结机烟气脱硫设备点蚀原因分析

某公司采购的烧结机烟气脱硫设备在试运行期间出现了多部位的大面积点蚀现象,对点蚀区域进行了形貌分析、能谱分析及化学成分分析,结果表明氯离子浓度较高是造成奥氏体不锈钢点蚀的主要原因。

奥氏体不锈钢车削工艺的研究

不锈钢材料在金属切削加工中属于难加工材料 ,而奥氏不锈钢类材料又是难中之难 ,无论其切削工艺、加工成本及加工质量都为当前机械加工的难题。通过不断探索寻找、确定最佳刀具几何角度、材料、切削液等工艺 ,采用试验分析方法 ,确定奥氏体不锈钢车削工艺的方法 ,具有时间短、准确可靠、针对性强的特点。通过分析对比 ,取得了合理的工艺参数。实验结果表明 ,能较好地解决奥氏体不锈钢车削加工过程中存在的切削力大、切削温度高、刀具耐用度低及生产效率低的问题 ,工件质量显著提高 ,基本解决了奥氏体不锈钢切削难的问题。

基于Libsvm的304不锈钢人工缺陷弱磁信号反演研究

针对304奥氏体不锈钢顺磁性材料,提出了将多类分类支持向量机Libsvm算法用于弱磁信号磁异常反演的研究。采用正交试验设计,制作4块304奥氏体不锈钢试块,共16组人工槽缺陷并使用弱磁检测对试块进行检测。对采集到的缺陷信号磁异常提取占宽、幅值、面积等特征值,使用Libsvm算法建立缺陷信号磁异常与缺陷之间的联系,并测试每组缺陷的反演结果。结果表明:16组缺陷中有10组长度和宽度反演正确,有8组深度反演正确。缺陷长度、宽度、深度的反演精度较高,为弱磁信号磁异常反演研究、相关实验方法和设备开发等提供了参考依据。

奥氏体不锈钢管道点蚀泄漏的失效分析及预防措施

本文基于不锈钢的点蚀机理,对存储设备的不锈钢管道发生泄漏的异常事件,通过金相组织、材料成分分析、腐蚀产物成分分析及腐蚀物来源等多方面分析验证,分析认为自来水中含有一定数量的钙、镁盐等类物质,长期在管道中静态留滞形成沉淀物覆盖在不锈钢管道内壁上,阻碍了不锈钢表面的自钝化平衡态[1],破坏了不锈钢表面含铬氧化膜,在氯离子的催化下加快了不锈钢管道点蚀速率,从而使不锈钢管道出现点蚀泄漏。最后,文章对不锈钢管道点蚀问题提出预防措施。

不同机械加工设备对奥氏体不锈钢变形层厚度的影响

应用剪板机、立式铣床、卧式铣床、双端面铣床、金相砂轮切割机5种机械加工设备对7种不同厚度规格的奥氏体不锈钢进行铣削,并对加工后的试样分别做了金相、硬度试验研究、分析。结果表明金相砂轮切割机对不锈钢组织性能影响最小,剪板机切割的试样组织发生了转变,切削时加工硬化最为严重。

基于工艺试验的零件加工硬化现象优化

针对某项目中Z6CNT18-10奥氏体不锈钢在生产中出现的加工硬化现象,采用合理的切削加工参数对奥氏体不锈钢进行切削试验。经实际加工验证,解决了不锈钢加工硬化影响及刀具磨损问题,零件加工质量及效率得以明显提升,具有极好的应用推广价值。

基于机器学习算法的核电用奥氏体不锈钢力学性能预测

由于受到严苛的服役环境和中子辐照的影响,核动力装置用奥氏体不锈钢作为结构材料应用时对力学性能要求较高,因此对于奥氏体不锈钢力学性能的预测很值得关注和研究。将机器学习算法应用于材料信息学并对机器学习的方法和原理作了简要说明,重点介绍了基于奥氏体不锈钢力学性能数据库,以奥氏体不锈钢力学性能预测为应用实例建立了机器学习模型和系统平台,最后通过预测值与真实值的对比验证对模型进行了评估。研究结果表明,构建的相关模型可以对奥氏体不锈钢的抗拉强度和屈服强度进行有效预测,R^(2)均在0.90以上。对现阶段机器学习在性能预测和材料研发领域急需解决的问题进行了探讨,并对其未来的发展方向进行了展望。

压水堆主回路高温水中奥氏体不锈钢加工表面的腐蚀与应力腐蚀裂纹萌生:研究进展及展望

奥氏体不锈钢是制造压水堆主回路部件的重要结构材料。奥氏体不锈钢在压水堆核电站中的服役整体表现优异,但服役过程中仍然发生过应力腐蚀开裂事故。发生冷变形是奥氏体不锈钢部件出现应力腐蚀开裂事故的主要原因,而切削加工及加工表面的后处理是在部件表面引入冷变形的主要工艺过程。本文基于过去20年本领域国内外相关研究结果,综述了切削加工等工艺在奥氏体不锈钢表面引入的塑性变形区的显微组织与残余应力特征,以及表面变形对奥氏体不锈钢在压水堆主回路高温水环境中的腐蚀及应力腐蚀裂纹萌生行为影响的研究进展。基于这些研究,指出了不锈钢应力腐蚀裂纹萌生研究中存在的问题、可能的解决办法,并对其他亟待开展的研究做了展望。

含硫、稀土、铋等合金元素的易切削奥氏体不锈钢研究

奥氏体不锈钢是难加工的材料。通过在传统的奥氏体不锈钢中添加硫、稀土和铋,经过钢锭熔炼、切削试验、组织性能检测,对其切削性能和力学性能进行了研究。结果表明,奥氏体不锈钢中的夹杂物主要由MnS组成。稀土包裹在MnS中,金属夹杂物铋以尾状物附于MnS的两端。稀土具有明显的变质作用,易切削奥氏体不锈钢中的夹杂物大部分呈球状或纺锤状。硫、稀土和铋合金元素的添加降低了切削力、减轻了刀具的磨损、改善了切屑的形状。所开发的合金获得了极好的切削性能。由于硫和铋都是软的相,在变形过程中它们并不诱发裂纹的形成。呈球状的夹杂物不仅有利于切削性能的改善,而且还有利于钢获得良好的力学性能。

电火花加工对奥氏体不锈钢气体渗氮的影响

将电火花线切割316奥氏体不锈钢试样在450℃下进行气体渗氮8 h。分析原始面和线切割面渗氮后的显微组织、渗层相结构及元素分布,并对其硬度、耐磨性和耐蚀性进行测试。结果表明,线切割面渗氮后得到了更厚的渗层,渗层由S相(扩展奥氏体相)组成,渗氮后硬度和耐磨性大幅提高,而耐蚀性基本不变。线切割促进渗氮的原因在于电火花加工过程中快速冷却形成表层马氏体,促进活性氮原子的快速扩散。

酸乳粉在酸乳冰淇淋中的应用

研究了酸乳粉的感官状态、润湿下沉性、冲调性,以及其替代酸乳应用于冰淇淋对其膨胀率、融化率、感官品质的影响。研究表明:该酸乳粉的组织状态疏松不黏袋、均匀一致,冲调性良好,可以快速溶解于水中;与普通酸乳冰淇淋相比,应用酸乳粉的酸乳冰淇淋膨胀率显著提高,融化率明显下降,保形性和冰晶感得到明显的改善。可见酸乳粉替代酸乳应用于冰淇淋可提升酸乳冰淇淋的品质。