新型节镍奥氏体耐热钢的亚动态再结晶行为

在Gleeble-3800热模拟试验机上利用双道次热压缩实验,研究新型节镍奥氏体耐热不锈钢21Cr-11Ni-N-RE在变形温度950~1 150℃、应变速率0.1~10 s^-1,道次间保温时间为0.5~30 s的亚动态再结晶行为。建立亚动态再结晶的动力学模型,并将预测值与试验值进行比较。研究结果表明：试验钢易发生亚动态再结晶,随着道次间保温时间的延长、应变速率的增大和变形温度的升高,材料亚动态再结晶体积分数迅速增大;预应变超过峰值应变后,应变继续增大对亚动态再结晶体积分数的影响十分有限。21Cr-11Ni-N-RE耐热不锈钢的亚动态再结晶激活能Qmdrx为130.417 k J/mol,模型预测值与试验值吻合较好。

氮含量对新型奥氏体不锈钢电化学响应及点蚀行为的影响

利用电化学工作站对含氮量分别为0.326%、0.527%、0.750%的新型奥氏体不锈钢在2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、10.5%NaCl溶液中进行动电位极化测试,同时在3.5%Na Cl溶液中进行了EIS测试,获得阻抗谱图;在浓度为6%的FeCL3溶液中进行了标准点蚀试验,计算了试样的平均腐蚀速率;采用扫描电镜(SEM)与激光共聚焦显微镜(LSM)对腐蚀后试样进行三维成像观察。结果表明:试样的腐蚀电位(Ecorr)随着溶液浓度的升高,表现出先升后降的趋势,当氮含量为0.527%时,其点蚀电位(Eb)均大于1.2V;随着氮含量的增加,电荷转移电阻(Rct)以及钝化膜厚度(Lss)亦表现出先升后降的趋势,当氮含量为0.527%时获得极大值,Rct与Lss分别为4.222×10^(5)Ω·cm^(2)、6.688×10^(-8)m,说明此合金在NaCl溶液中具有最佳的耐腐蚀性。氮含量为0.527%的合金,其平均腐蚀速率以及腐蚀坑深度均具有最小值,分别为130.370 g/(m^(2)·h)、185.300μm,在相同视野下其腐蚀区域最小,耐腐蚀性良好。

基于S35140钢的超低碳成分设计和力学性能研究

S35140钢是一种基于25Ni-20Cr的奥氏体耐热钢,为了获得高强度,通常会提高碳含量,但碳含量较高不利于高温时效稳定性和长期耐腐蚀性能。本文在S35140钢的基础上,大幅度降低碳含量,并通过调控N和Nb等微合金元素含量,以及加入Ti元素,促使析出新的强化相,弥补减少碳含量所导致的强度降低。同时引入一定量的Al元素,增强S35140钢的高温强度和抗氧化性能。研究表明,加入微量Nb, N,Ti元素的热轧态实验钢析出了氮化物和细小的Laves相,这些析出相具有较强的强化作用,使其拉伸性能不亚于具有较高碳含量的S35140钢;加入4.7%Al(质量分数)元素后,实验钢的基体中出现了铁素体和奥氏体双相组织,同时析出大量B2-NiAl相,使其室温和高温拉伸强度以及室温韧性均高于其它成分的实验钢。

新型Cr18Ni9NbTiN奥氏体不锈钢的高温蠕变行为

采用RDL100型电子高温蠕变试验机测试了新型Cr18Ni9Nb Ti N奥氏体不锈钢在650℃不同应力下的蠕变性能。利用SEM、TEM及EDS等观察分析了220 MPa下不同蠕变阶段的组织形貌。结果表明,蠕变初期,晶内位错密度急剧增加,位错发生缠结,晶内有细小的Nb N相弥散析出;稳态蠕变阶段,位错形成网状结构,晶内有Ti N颗粒析出,链状(Cr,Fe)23C6沿晶界析出,位错网和析出的第二相共同降低了位错可动性,改善了合金抗蠕变性能;加速蠕变阶段,大量扩展位错出现,延长了蠕变寿命。Cr18Ni9Nb Ti N钢蠕变断裂属于沿晶脆性断裂,晶界处发现部分(Cr,Fe)23C6剥落,三叉晶界处发现楔形裂纹。