Improving Corrosion Resistance of Stainless Steel by Yttrium Addition: An AES Analysis

The influence of Y addition on the distribution of element concentrations in the passive film of high silicon stainless steel formed in 93% H2SO4 was comparatively studied by using auger electron spectroscopy (AES). The results show that 0.2%Y addition increases the SiO2 proportion in the passive film of stainless steel so that the formation of SiO2 enriched passive film from silicon in the alloy is brought into full play.

高钼超级奥氏体不锈钢S31254无缝管生产工艺研究

选择典型牌号S31254研究高Mo超级奥氏体不锈钢管在生产过程中的加工塑性、金相组织变化规律。采用“热挤压+三道次冷轧”工艺生产S31254不锈钢管材;用高温热处理工艺消除前道工序产生的σ等析出相;中间道次钢管在1150-1180℃保温5~10 min后以350℃/min以上速度快速冷却,批量生产的S31254超级奥氏体不锈钢无缝管的力学性能、金相组织和耐腐蚀性能等均符合技术条件要求。

某核电厂发电机定子冷却水系统不锈钢管座开裂原因分析

某核电厂在功率运行期间,发电机定子冷却水系统不锈钢管座发生泄漏。为查明原因,采用宏观及显微组织分析、成分分析等方法对开裂的管座进行失效分析,结果表明不锈钢管座发生了高周疲劳开裂失效。为此提出相应改进措施,有效地解决了功率运行期间发电机定子冷却水系统不锈钢管座泄漏问题,也为其他机组解决类似问题提供借鉴。

高硅含钛奥氏体不锈钢“结晶器结鱼”分析及改进

通过对“结晶器结鱼”物和中间包夹杂物检测,系统分析了高硅含钛奥氏体不锈钢“结晶器结鱼”现象发生的根本原因。结果表明:“结晶器结鱼”物和中间包中夹杂物类型主要为纯的TiN和以镁铝尖晶石为核心的TiN。TiN夹杂物是导致“结晶器结鱼”产生的根本原因。结合热力学计算和试验结果,TiN夹杂物在1455℃的液相线温度下就会析出。通过控制钢水w(N)<0.01%,中间包钢水温度大于1500℃,可以避免“结晶器结鱼”的发生。

小弯曲半径高强不锈钢管数控绕弯过程应力应变分析

为了揭示小弯曲半径高强不锈钢管数控绕弯成形机理,实现精确成形和有效控制的目的,基于ABAQUS有限元平台建立了小弯曲半径21-6-9高强不锈钢管数控绕弯成形全过程三维弹塑性有限元模型;研究了网格尺寸和质量放大因子对有限元模型计算精度和效率的影响,并从理论和实验方面验证了模型的稳定性和可靠性;分析了小弯曲半径高强不锈钢管数控绕弯全过程应力和应变以及对称平面和典型截面上的应力和应变分布的历史演变规律。获取了合理的网格尺寸和质量放大因子分别为0.6×0.6 mm和3000,以及全过程、对称平面和典型截面上的应力和应变分布规律。

用空心铸坯热挤压成形奥氏体不锈钢管

介绍了一种新的奥氏体不锈钢无缝管材制备工艺 ,即对空心铸坯直接热挤压制备荒管。在对铸管坯的热压缩试验研究的基础上制定了正确的热挤压工艺。同时对热挤压后的荒管的组织与性能进行了研究 ,结果表明新工艺可获得组织和性能均与传统工艺水平相当的不锈钢荒管 ,但工艺流程缩短 。

21-6-9高强不锈钢管数控弯曲回弹对材料参数的敏感性

为了研究材料参数波动对21-6-9高强不锈钢管数控弯曲回弹的影响,结合多因素敏感性分析方法和弯曲-回弹全过程有限元模型,建立了高强不锈钢管弯曲回弹敏感性分析系统模型,并采用该模型研究了高强不锈钢管数控弯曲回弹对材料参数的敏感性。结果表明:回弹半径对材料参数的敏感性大于回弹角对材料参数的敏感性;强度系数是影响高强不锈钢管弯曲回弹最敏感的因素,其次分别为弹性模量、屈服强度、硬化指数和泊松比。通过研究还获得了各材料参数对回弹角和回弹半径的敏感性因子以及当各材料参数的输入值与实际值存在15%的误差时而引起回弹角和回弹半径的相对误差值。研究结果在优化试验方案以及提高弯管回弹预测能力等方面具有重要的作用。

21-6-9高强不锈钢管数控弯曲回弹的理论计算及有限元分析

为了研究几何参数和材料参数对回弹的影响,基于弹塑性理论推导了最终弯曲半径和回弹角度的近似计算公式,结合有限元模拟,分析几何参数和材料参数对21-6-9高强不锈钢管材数控弯曲回弹规律的影响,并对理论解析、有限元模拟和试验结果进行对比。结果表明:最终弯曲半径随着弯曲半径、强度系数的增大或弹性模量、硬化指数的减小而增大,且与弯曲角度无关;回弹角度随着弯曲角度、相对弯曲半径、强度系数的增大或弹性模量、硬化指数的减小而增大;有限元模拟结果和试验结果吻合良好,能够较精确地预测回弹;理论解析与试验结果对比误差较大,但能够反映回弹角的变化趋势。

Al-Si相变材料与金属容器的相容性及防护涂层的研究

铝硅合金是优异的金属相变储能材料，但其对盛装用的容器材料具有较强的腐蚀性．本实验通过筛选，使用0Cr25Ni20不锈钢作为容器材料的基材，在长时间处于495～620℃高温反复循环的条件下讨论其抗腐蚀性．为了进一步减缓腐蚀，自配了分别以石墨粉、TiB2、有机硅树脂为主要成分的3种高温涂料．实验结果表明，涂料可以有效地抑制储能材料中微量元素的成分在容器材料中的扩散，减缓熔融铝硅介质对容器材料的侵蚀．

高压锅炉管用12Cr1MoVG钢水平连铸圆管坯的试制

衡阳华菱钢管公司采用 30tEAF LF 水平连铸 (HCC)工艺试生产了高压锅炉用 12Cr1MoVG钢110～ 14 0mm圆管坯。生产结果表明 ,当钢中 (As +Sn)含量为 0 0 6 4 %时 ,管坯经 5 80℃ 5 0 0 0h时效后 ,室温冲击功由 130J降至 15J;当在炉料中配加 30 %优质生铁 ,钢中 (As +Sn)含量为 0 0 2 9%时 ,经 5 80℃ 6 0 0 0h时效后 ,室温冲击功为 185J ,满足标准要求。在冶炼时控制钢中 (As +Sn)≤ 0 0 30 % ,O≤ 4 0× 10 - 6 ,N≤ 90×10 - 6 ,P≤ 0 0 15 % ,S≤ 0 0 10 % ,各类夹杂物≤ 1级时 ,圆管坯各项性能均能达到标准和使用要求。

加热温度对奥氏体不锈钢管内壁喷丸处理效果的影响

在不同温度下对进口Super304H和国产S30432喷丸管进行的保温2h的热处理对比试验结果表明:当加热温度超过750℃时喷丸形变层的微观组织会发生退化,且碎化晶层组织退化速度高于多滑移层组织,导致Cr元素向表面扩散迁移的能力降低;喷丸处理质量会显著影响喷丸形变层的抗高温软化能力;进口Super 304H喷丸管因形变组织硬度更高且分布均匀而使其短时间抗高温软化能力比国产S30432喷丸管高出100℃以上。为了充分利用喷丸处理的表面加工硬化能力,需确保喷丸处理的质量以及弯管加工或者焊后热处理时的温度不超过730℃。

加氢反应加热炉管道泄漏失效的分析

炼油厂加氢装置受到H2S腐蚀易引发安全事故。采用宏观检测、力学性能测试、金相显微分析、扫描电镜(SEM)观察、裂纹尖端及扩展部位的成分的电子能谱分析,对TP321钢制加氢反应加热炉炉管泄漏原因进行了分析。结果表明:焊接时连续快速加热使碳铬化合物沿晶界析出,导致焊缝晶界附近贫铬使其抗腐蚀性能下降,油气中含有较高浓度的H2S,从而在焊缝晶界处发生高温H2S腐蚀产生裂纹,裂纹在残余应力及其他外力的作用下以穿晶和沿晶混合模式扩展,最终导致炉管泄漏,设备失效。

工艺参数对21-6-9高强不锈钢管数控弯曲壁厚减薄影响的显著性分析

为实现21-6-9高强不锈钢管数控弯曲精确成形,提高其成形质量与成形极限,需要对弯曲过程中壁厚减薄进行有效控制。基于ABAQUS/Explicit有限元软件平台,建立了21-6-9高强不锈钢管数控弯曲三维弹塑性有限元模型,并对其可靠性进行了验证。通过有限元模拟和正交试验,研究了工艺参数对21-6-9高强不锈钢管数控弯曲壁厚减薄影响的显著性及规律。结果表明,影响壁厚减薄的显著性工艺参数依次为芯棒伸出量、管材与芯棒间隙、管材与防皱块摩擦因数、管材与芯棒摩擦因数、管材与压块摩擦因数和弯曲速度,其影响规律为:壁厚减薄率随着芯棒伸出量、管材与防皱块摩擦因数、管材与芯棒摩擦因数、管材与压块摩擦因数、弯曲速度的增大或管材与芯棒间隙的减小而增大。采用多元线性回归方法建立了最大壁厚减薄率与显著性工艺参数之间的回归预测模型,经对比验证,回归预测模型结果与正交试验结果之间的相对误差不超过5%。

高硅对不锈钢耐高温浓硫酸腐蚀行为的影响

用失重法、动电位阳极极化、XRD、SEM及EPMA等多种实验方法研究了四种硅含量对不锈钢在高温浓硫酸中的腐蚀行为,结果表明:高硅的加入使不锈钢的耐酸性能显著提高。认为其主要原因是硅的加入促进了不锈钢的钝化,并使其表面形成外层以SiO2、内层以Cr2O3为主的钝化膜。

薄壁不锈钢管环压接头管坯成形研究

对薄壁不锈钢管环压接头的管坯成形进行了研究,用Ansys有限元分析软件LS-DYNA模块模拟分析了管坯在成形过程中轴向收缩和径向回弹所引起尺寸的变化,对模拟结果与实验数据进行了对比分析。结果表明,管坯在成形过程中发生显著的轴向收缩,收缩尺寸为28.52 mm,轴向尺寸补偿后,管坯最优截取长度为128.52 mm。管坯成形后在径向和轴向发生回弹,其中径向最大回弹尺寸出现在承口起包处,尺寸大小为0.34 mm,管坯其余管身的回弹尺寸为0.25 mm,需要补偿相应的尺寸。

壁不锈钢薄板激光高速焊接的工艺研究

采用薄壁不锈钢管液压成形生产的EGR波纹管,广泛应用于欧美发达国家汽车排气系统。为提高制造波纹管用薄壁不锈钢管的生产质量和效率,对0.25 mm厚的AISI304不锈钢薄板进行了高速激光焊接工艺试验。以波纹管用薄壁不锈钢管的焊接质量要求为目标,通过焊缝外观检查、微观组织分析和力学性能检测等手段,研究了离焦量、对接间隙、错边量、激光功率等工艺参数对薄壁不锈钢激光高速焊接的影响。结果表明,焊接速度为12 m/min的激光高速焊接可以实现0.25 mm厚不锈钢的对接焊,焊缝成形良好,无焊接缺陷。离焦量在±1 mm之间,对接间隙小于板厚的10%时,均可得到焊缝成形良好、热影响区窄的焊缝。对焊板材错边量越小,力学性能越好。对于0.25 mm的不锈钢板材,其错边量应控制在0~0.04 mm。对于错边稍大的工件,提高激光焊接功率可提高容错能力。

新型高硅含钼铜不锈钢的组织及其腐蚀行为的研究

设计了新型高硅含钼铜不锈钢的化学成分,研究了该铜的显微组织及其腐蚀行为.试验结果表明,通过Cr,Ni,Mo,Cu,Si多元合金化的新型铸造不锈铜,经1150℃×2h水冷固溶处理后,具有良好的耐均匀腐蚀行为、较小的晶间腐蚀倾向与较高的抗点蚀性能.

添加钇提高不锈钢耐蚀性能的AES研究

用俄歇能谱仪对比研究了添加 0 2 %Y对高硅不锈钢在 93%H2 SO4 介质中所形成的钝化膜中各元素浓度分布的影响。添加 0 2 %Y增大了SiO2 在不锈钢钝化膜中的比例 ,从而使合金中Si可充分形成富SiO2 的钝化膜。

新型不锈钢材料的耐高温氧化及耐高温KCl蒸汽腐蚀性能

为缓解生物质电厂锅炉烟气侧的高温碱性环境腐蚀,对我国自主研发的4种新型不锈钢材料采用高温挂片试验(包括高温氧化试验和高温KCl蒸汽腐蚀试验)检测并绘制腐蚀动力学曲线;采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对试验后试片的形貌、结构、元素含量进行了分析,比较了4种新型不锈钢材料、传统TP316材料和高铬材料的耐高温氧化及耐高温KCl蒸汽腐蚀性能。结果表明:4种新型材料均表现出较好的耐腐蚀性能,明显优于传统的TP316材料和以往试验的高铬材料,当前更适用于生物质电厂锅炉烟气侧的高温碱性环境。

难加工金属材料短流程高效制备加工技术研究进展

提出了难加工金属材料可以分为2大类的观点:一类是源于材料本征性能的难加工材料,具有高脆性,或高熔点、高变形抗力的特点;另一类是源于制备加工工艺复杂、成材率低的难加工材料。以作者课题组近年来的工作为基础,重点介绍了高硅电工钢、精密铜管、热交换用BFe10-1-1合金管材、高弹高导Cu-12%(质量分数)Al合金的短流程高效制备加工技术的研究开发进展情况。认为通过熔体和凝固过程的精确控制,可精确控制凝固组织和形状尺寸,是开发先进短流程制备加工技术的重要途径。