冷轧工艺对301L不锈钢组织及性能的影响

对1.5 mm厚的301L不锈钢板材进行多道次冷轧试验,得到压下率分别为20%,30%,40%的板材;通过对冷轧板材的拉伸试验、金相分析、SEM分析、XRD衍射分析及硬度测试,研究冷轧压下率对301L不锈钢组织及性能的影响规律。研究表明,随着冷轧压下率的增大,301L不锈钢中的应变诱发马氏体会逐渐增多,材料的屈服强度由789 MPa提高至1260 MPa,抗拉强度由977 MPa提高至1317 MPa,显微硬度则提高了120 HV;材料出现晶粒碎化现象,产生细晶强化;同时,由于301L不锈钢中的马氏体相变,20%压下率的301L不锈钢拉伸应变硬化指数要高于30%压下率的301L不锈钢。     

低温退火对冷轧奥氏体不锈钢带硬度和组织的影响

采用TEM、XRD和VSM等分析手段研究了SUS301冷轧不锈钢带低温去应力退火过程中组织和硬度的变化规律.结果显示,低温退火时,SUS301冷轧不锈钢带变形组织发生回复,硬度却随退火温度升高略有上升.退火过程中溶质原子偏聚和相变强化机制共同作用是造成冷轧奥氏体不锈钢带硬度升高的主要原因.     

塑性变形对SUS301L点焊接头组织及性能的影响

用扫描电镜、X射线衍射仪及显微硬度计测试等方法研究了SUS301L电阻点焊接头的组织以及静拉伸变形对组织和性能的影响.结果表明,点焊熔核组织由奥氏体及δ铁素体组成,拉伸变形会诱发点焊接头的奥氏体产生马氏体相变,相变使得点焊拉伸曲线的硬化率始终保持在较高水平.     

冷轧301L奥氏体不锈钢的变形和应变硬化行为

研究了SUS301L和CN301L奥氏体不锈钢HT(high tensile,4/4H)和DLT(deadline tensile,1/4H)两个硬化等级冷轧板材的变形和应变硬化行为及其应变诱发α′马氏体转变.所有301L冷轧板拉伸试样近断口处都发生了85%以上的马氏体相变,轧制变形量增加,室温拉伸应变诱发马氏体转变开始的应变减小,但未增加马氏体转变饱和值.CN301L中C和N的含量高于相同硬化等级的SUS301L,导致它们变形和硬化行为不同.C和N的含量较高,对γ相和α′相的固溶强化效果增强,冷轧奥氏体不锈钢无需发生大量马氏体转变就能达到要求的高屈服强度,保证冷轧板材具有较好的塑性和一定的成型能力;此外,形成的应变诱发马氏体中,C和N的固溶度大,硬化效果增强,流变应力上升快,抗拉强度高;C和N含量较高,还增加奥氏体的稳定性,将拉伸过程中应变诱发马氏体转变推迟到较高应变发生,延长应变硬化行为的第二阶段,增强相变增塑效应.     

304不锈钢应变诱发相变对化学成分敏感性的研究

借助于X射线衍射技术,研究了304亚稳奥氏体不锈钢应变诱发马氏体相变倾向对化学成分的敏感性。液氮温度拉伸结果表明:C、Mn、Cr和Ni从标准范围的上限变化到下限,马氏体相变倾向显著增大,加工硬化明显提高。应变诱发α′马氏体相变倾向对C、Mn、Cr和Ni含量很敏感,要控制马氏体相变的发生,可通过优化C、Mn、Cr和Ni含量来实现。     

304奥氏体不锈钢热诱发马氏体相变研究

借助X射线衍射技术,研究了304奥氏体不锈钢热诱发马氏体相变倾向.结果表明:C、Mn、Cr和Ni接近标准规范下限,304不锈钢的稳定性急剧下降,致使液氮内冷却后接近1/3的奥氏体转变为α'或ε马氏体,室温拉伸即形成应变诱发ε和α'马氏体,而且较小的室温变形显著增大随后液氮内冷却的热诱发α'马氏体相变倾向,但随室温预应变增大快速形成应变诱发α'马氏体,致使随后在液氮内发生热诱发α'马氏体倾向下降.此外,研究表明ε马氏体的形成及消失与α'马氏体的累积量有关.     

节镍型奥氏体不锈钢组织性能及控制机理研究

节镍型奥氏体不锈钢生产中合理控制其C、N含量和Cr、Ni当量,使其冷加工硬化小,拉深成形性能优异,形变诱导马氏体量少,时效开裂风险小,室温下奥氏体组织稳定是其生产应用的关键技术难点。为此,研究了不同化学成分节镍型奥氏体不锈钢在热轧、退火、冷轧退火后的金相组织及力学性能,分析了奥氏体稳定性和冷轧形变诱导马氏体相变的控制规律。结果表明:试验钢在热轧后奥氏体组织呈未完全再结晶状态,退火后奥氏体组织再结晶充分,晶粒尺寸为12～14 μm,且低的碳含量有利于改善碳化物的析出情况;试验钢冷轧变形过程中马氏体转变受奥氏体稳定性的影响,即受M_d30/50温度控制及化学成分的影响,M_d30/50温度值越高,镍当量越小,奥氏体稳定性越差,形变诱导马氏体含量越高,冷轧变形抗力越大,在退火过程越容易发生马氏体向奥氏体的逆转变,形成晶粒尺寸呈“双峰”状分布的混晶组织。因此,化学成分设计是实现节镍型奥氏体不锈钢性能的基础;同时,将本试验钢冷轧退火温度从1 080 ℃提高到1 100 ℃,且降低退火工艺速度,以延长带钢在退火炉内的时间,使奥氏体晶粒充分长大,控制晶粒尺寸为8.0～9.0级,才能保证钢卷获得良好的使用性能。     

配分工艺对301奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响

拟以淬火-配分的新型热处理工艺替代冷变形加工硬化工艺,进而提高亚稳态奥氏体不锈钢的力学性能。以301不锈钢为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、铁素体测量仪、万能试验机及显微硬度计等表征手段,分析了不同配分热处理制度对301不锈钢微观组织及力学性能的影响。结果表明:301亚稳态奥氏体不锈钢经不同淬火-配分工艺热处理后,其显微组织主要由板条状马氏体、奥氏体以及微量碳化物组成;其力学性能对配分温度不够敏感,但随配分时间的延长会不断优化。在450 ℃配分30 min后,301奥氏体不锈钢的综合力学性能达到最优,其屈服强度、抗拉强度、伸长率及硬度分别为432.37 MPa、1212 MPa、44.28%及193.16 HV0.2。     

304奥氏体不锈钢应变诱发马氏体的研究

用X射线衍射(XRD)、磁针法、力学性能和显微分析研究了商用热轧态和冷轧态304奥氏体不锈钢在不同变形方式下应变诱发马氏体的行为。结果表明:304钢热轧态由于存在多量碳化物和组织不均匀性,其奥氏体稳定性低,拉伸应变诱发马氏体量达40%,冷轧(固溶)态组织均匀、奥氏体稳定性高,拉伸应变诱发马氏体量仅9%;304冷轧板材扩孔、杯突成形时其切向和径向的二向拉应力有助于γ→α’转变,诱发马氏体量(30%～35%)多于单向拉应力的拉伸诱发马氏体量(8%～10%)。对于冷轧304不锈钢,在20%以上拉伸工程应变的驱动下才能较明显地诱发马氏体。304明显的强化效果(△σ达320～400 MPa)来自应变硬化和马氏体相变强化两方面:冷轧304钢的强化主要来自应变硬化本身;热轧304钢的强化不光有应变硬化的贡献,还有应变诱发的多量马氏体的重要贡献,而且后者是主要的。     

节镍型奥氏体不锈钢冷轧断带的影响因素

对节镍型奥氏体不锈钢冷轧断带进行金相显微观测和电子探针分析.结果表明,形变诱发马氏体组织所加剧的加工硬化与冶炼时所产生的气孔缺陷的共同作用是冷轧断带的原因.保留必要的镍含量,工艺上选择合适的轧制工艺、中间退火是保证其冷轧质量的关键.     

奥氏体不锈钢气焊工艺研究

分析了奥氏体不锈钢的气焊特点,基于奥氏体不锈钢的气焊焊缝热裂纹、晶间腐蚀和气孔等焊接问题,介绍了奥氏体不锈钢气焊时焊丝、熔剂、气焊焊接火焰和焊炬型号及焊嘴大小的选用,以及焊接规范和操作技能等.通过以上工艺措施,保证了焊接质量.     

控轧控冷工艺对建筑用钢组织与性能的影响

通过热模拟方法对建筑用20MnSi钢筋进行了CCT曲线测定,根据CCT曲线设计了控制轧制和控制冷却工艺,对比分析了常规冷却和控轧控冷工艺下20MnSi钢筋的显微组织和力学性能。结果表明,控轧控冷20MnSi钢筋的心部组织为铁素体和珠光体,1/2半径处组织为铁素体、珠光体和少量屈氏体组织,边部区域为回火索氏体和少量回火屈氏体;心部区域的晶粒度为8.5级,1/2半径处的铁素体晶粒度为10级;控轧控冷工艺下钢筋的抗拉强度和下屈服强度都高于常规工艺下的20MnSi钢筋,断后伸长率和强屈比低于后者,但是都满足国标对HRB400钢筋的要求;随着上冷床温度的升高,控轧控冷20MnSi钢筋的下屈服强度和抗拉强度都呈现为逐渐降低的趋势,而断后伸长率和强屈比都随着上冷床温度的增加而逐渐升高。     

多道次热轧过程中奥氏体不锈钢的氧化皮演变机制

奥氏体不锈钢在工业炉卷轧制的过程中,其表面产生的氧化皮不仅影响产品的表面质量,而且影响后续的酸洗过程.从304奥氏体不锈钢铸坯上取样,利用在THERMORESTOR-W型热-力模拟试验机上开发出的轧制装置及配气系统,进行了模拟工业炉卷轧制过程的试验.结果表明:多道次热轧时试样氧化皮的形成过程为首先形成铁的氧化物,之后在金属基体中形成Cr2O3颗粒状沉淀.随着氧化的不断进行,近基体中的Cr2O3沉淀会变得热力学不稳定,并转变为稳定的FeCrO2白O4愈合层.随后基体中的Fe向外扩散形成外氧化层,同时氧气向内扩散发生内氧化.以上过程在氧化过程中重复进行,最终形成复杂的层状氧化皮;轧制过程中,层状氧化皮被破坏,氧化后又重新形成,多道次轧制时不断重复以上过程;轧制道次增加时,近基体中形成连续的愈合层所需时间减少.     

奥氏体不锈钢纤维特性研究

通过多股集束,多次加工、多次热处理制备的不锈钢纤维,有了一些新的特性。如电性能、磁性能、相结构及表面状态发生了很大变化,影响到应用效果。本文通过对各种不锈钢纤维进行测试研究,获得了奥氏体不锈钢纤维的一些物理性能和体材料性能差异的结果,为改进制备工艺,开发奥氏体不锈钢纤维新应用领域提供了理论依据。     

Si、Mn元素对奥氏体不锈钢微观组织和拉伸性能的影响

为提高奥氏体不锈钢耐蚀性,合金中可同时加入Si、Mn元素,提高合金氧化膜形成能力,同时增加奥氏体基体稳定性,但Si、Mn的添加还能够对合金的冷变形组织和力学性能产生影响.本研究设计了不同硅、锰含量的奥氏体不锈钢,采用SEM、EPMA以及TEM等方法表征合金显微组织形貌,采用室温拉伸分析合金的力学性能.结果表明,Si质量...     

激光熔凝对304奥氏体不锈钢拉伸力学性能的影响

采用5 kW横流CO2激光器,分别在常温空气冷却、冰水快速冷却条件下对304奥氏体不锈钢的上下表面进行熔凝试验,并对比分析其显微组织和拉伸力学性能.结果表明:经激光熔凝处理后,熔凝层组织形态由里及表依次为平面晶、胞状晶、树枝晶和等轴晶;组织明显得到细化,常温空气冷却和冰水快速冷却的熔凝层组织分别比基体组织细化约14倍和18倍;经两种不同的处理方式得到的试件,其拉伸力学性能均得到增强,且随熔凝层冷却速度的增加,相应的拉伸力学性能指标提高的幅度也增加.其中,经冰水快速冷却激光熔凝处理后的试件屈服强度、抗拉强度和伸长率分别可提高约22.4％、16.4％和15.7％     

奥氏体不锈钢管的现场焊接工艺

采用药芯焊丝对奥氏体不锈钢管道进行打底焊接、MAG填充及盖面焊、立向上水平固定全位置焊接,具有工艺性能良好、操作方便、焊接质量稳定的特点,在复杂的现场管道施工及高空作业时其优点更为突出。     

客车车辆用奥氏体不锈钢自动焊工艺研究

本文采用自动焊方法,并通过试验不同的焊接参数,研究了SUS 304奥氏体不锈钢焊接接头的组织及性能,奥氏体不锈钢采用ER 308LSiΦ1.0mm焊丝焊接4mm厚试板,研究了不同焊接参数得到的焊缝接头质量,得到了正确的焊接参数,同时对焊后试板进行渗透探伤及射线探伤,均无缺陷。通过对焊缝及热影响区力学性能分析,得出焊缝力学性能达到了325MPa,采用直径40mm压头的弯曲试验,试验结果均合格,且宏观微观熔合良好,可以满足产品的使用要求。     

Growth Process of Low-Temperature Plasma-Nitriding Layer on Austenitic Stainless Steel

The growth process of low-temperature plasma-nitriding layer was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD).The layer is composed of expanded fcc phase (γN),whose lattice parameter of the layer increases with process time resulting from increasing the nitrogen content. The layer hardness increases gradually with nitrogen content. The high slip band density on the layer surface observed in situ by SEM shows that the surface yield occurs when supersaturated nitrogen content in the layer attains to some value,which is also responsible for the increase in laver hardness.     

304奥氏体不锈钢摩擦学实验研究

针对304奥氏体不锈钢的摩擦性能进行研究。采用洛高温真空硬度计测它在不同温度下的硬度变化,使用万能摩擦试验机,将不同材料的钢球(304球、316球、GCr15球、陶瓷球)分别与304奥氏体不锈钢盘组成摩擦副,进行球盘式摩擦实验,并利用三维形貌仪对盘的摩擦表面进行观测;最后使用高温摩擦磨损试验机研究高温情况下的球盘摩擦性能。实验结果表明:在干摩擦条件下,304不锈钢的耐磨性能弱于316钢、GCr15钢、陶瓷;随着温度的升高,304不锈钢内部组织变软,摩擦因数逐渐下降;同时在摩擦过程中发现试样之间的黏着现象随温度增加逐渐严重,这也符合摩擦因数的变化趋势。