Super304H奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究进展

Super304H奥氏体不锈钢(0.10C-18Cr-9Ni-3Cu-0.4Nb-0.08N)为超超临界机组过热器和再热器的首选材料之一,由于该钢含碳较高,服役温度(～650℃)为M₂₃C₆沿晶界析出的敏化温度,如何避免晶间腐蚀发生是Super304H钢主要研究课题。本文综述了国内外Super304H钢晶间腐蚀倾向的研究进展,包括晶间腐蚀机理,钢中合金元素特别是Nb/C,双固溶处理、稳定化处理,焊接工艺、600～700℃高温时效对该钢晶间腐蚀的影响和Super304H钢晶间腐蚀敏感性的表征方式。展望了Super304H钢的研究方向。     

超（超）临界锅炉用Super304H钢管试制研究

Super304H是超（超）临界锅炉管用材，在我公司属首次试制。根据Super304H钢及钢管技术条件要求，对试制工艺进行了研究，着重对冶炼工艺和冷加工工艺进行了深入分析和研究。结果表明，通过在EF和LF炉中深度脱S，钢中S含量可以达到0．005％以下；观察了钢坯和钢管的显微组织，表明钢管具有单相奥氏体组织；钢的冷加工硬化试验也表明Super304H的冷加工性能优异，与其它18Cr-8Ni型不锈钢相当，采用类似的冷加工工艺完全可行；同时还研究了固溶热处理制度对钢管晶粒度的影响。试制结果表明，钢管的化学成分及各项室温性能，完全符合技术条件要求。     

超超临界电站锅炉用新型管材的研制

介绍了我国电站锅炉向大容量、高参数发展趋势和对新型管材的要求,以及宝钢T23,T91,T92高压锅炉管新产品研制情况.经评定表明,宝钢T23,T91,T92各项技术指标和性能均符合ASME SA-213标准要求,可以替代进口产品,适合制造超超临界电站锅炉.同时,为了满足超超临界电站锅炉屏式过热器、高温过热器、高温再热器关键材料国产化的要求,宝钢又开展了S30432(Super304H)及TP310HNbN(HR3C)钢的研制,并可在近期提供给锅炉行业,以满足锅炉行业制造超超临界电站锅炉的需求.     

650℃长期时效过程中Super304H耐热不锈钢组织的演变

对600℃超超临界电站锅炉过热器/再热器用Super304H耐热不锈钢的长期组织稳定性进行了研究.将Super304H管材经650℃、104h长期时效后,用扫描电镜、透射电镜和原子层析技术综合分析了Super304H中析出相的行为,包括相析出初期的原子聚集,析出相的本质、成分、形态以及尺寸大小和分布.结果表明,Super304H中主要析出相为富Cu相、MX和M23C6.随时效时间的延长,M23C6颗粒很快粗化,特别是在晶界处逐渐由颗粒状长大成连续状,而减弱了应有的强化效应;晶内弥散析出,尺寸为150nm左右的MX相数量明显增多,特别是尺寸细小(3～35nm)的富铜相,均匀弥散分布.说明Su-per304H中起主要强化作用的是富铜相,其次是MX相和一部分M23C6碳化物.     

微合金化超深冲-无间隙原子(IF)钢生产技术的进展

无间隙原子 (IF)钢的C、N含量均在 30× 10 - 6 以下 ,并用微量Ti(过剩Ti 0 .0 2 %～ 0 0 4 % )或Ti Nb(过剩Nb <0 0 2 % )合金化以固定钢中残留C和N ,使钢成为无间隙原子状态 ,从而具有优异的深冲性能和非时效性 ,广泛应用于汽车工业。叙述了IF钢的冶炼和成分控制 ,热轧 ,一次和二次冷轧技术 ,退火工艺 ;介绍IF钢生产的基础理论研究进展和讨论了IF钢的二次加工脆性、性能的稳定性     

碳氮化物析出模型在Nb微合金船板钢连铸工艺中的应用

针对含铌微合金钢(D36船板钢,%:0.12～0.16C、0.25～0.45Si、1.25～1.45Mn、≤0.020P、≤0.010S、0.015～0.040Als、0.015～0.025Nb、≤0.009 0N)连铸过程裂纹敏感性大的问题,建立了Nb(C,N)和A1N在奥氏体中的析出模型,以分析板坯在850～1150℃矫直时Nb(C,N)和AlN析出对铸坯热塑性的影响。结果表明,含铌微合金钢中碳氮化物的析出方式主要是晶界和位错线形核,在950℃时Nb(C,N)的综合析出速度和AlN在晶界上的析出速度最大。因此,含铌微合金钢的矫直温度应大于950℃。     

B443超低碳氮铁素体不锈钢的研究

为开发价格昂贵的SUS304奥氏体不锈钢的替代产品,试验研究了不同含量C N和Nb,Ti稳定化对B443系列铁素体不锈钢再结晶组织、力学性能、点蚀电位的影响.试验结果表明,Nb,Ti双稳定化提高了B443铁素体不锈钢的再结晶温度和点蚀电位.在试验室研究基础上,宝钢不锈钢分公司试制了B443NT超低碳氮铁素体不锈钢.该产品不仅具有与SUS304相当的耐腐蚀性能,而且具有优良的深拉伸性能和满意的焊接性能,可用于运输、建筑、厨具等众多行业.     

超(超)临界锅炉用Super304H钢管研究试制

对Super304H的冶炼、冷加工、固溶热处理工艺进行了研究;观察了钢坯和钢管的显微组织.通过在EF和LF炉中深度脱硫,钢中硫的质量分数可达0.005%以下;钢坯中具有极少量的δ铁素体,钢管具有单相奥氏体组织;钢的冷加工硬化与其他18Cr-8Ni型不锈钢相当,冷加工性能优异,可采用类似的冷加工工艺;固溶热处理对钢管晶粒度有明显影响.试制钢管的化学成分及各项室温性能完全符合技术条件要求.     

LF-RH生产超低碳钢种生产实践

超低碳钢种生产成分要求w(C)≤0.015 0%。传统RH生产超低碳钢种工艺多采用RH—连铸单联工艺路线生产超低碳钢工艺稳定性差,生产不稳定。本文根据日钢实际生产情况,介绍一种新型生产工艺,通过LF-R H工序的工艺优化、关键点控制,对成分、钢水可浇性等方面进行攻关,成功试验LF-R H工艺生产超低碳钢种的可行性。为超低碳钢种生产工艺的多样性、成熟型提供新的思路。通过LF-RH生产工艺碳成分稳定控制≤0.015%,RH钢水出站钢渣w(Fe+MnO)≤2%等关键指标稳定可控。     

HQ590DB超低碳贝氏体钢中厚板的研制

采用 18 0t转炉 RH LF(Ca处理 ) 连铸坯 (mm) :2 30 (30 0 )× 16 5 0× 6 0 0 0 4 30 0轧机控轧控冷工艺试制了HQ5 90DB超低碳贝氏体钢 (% ) :0 0 5C ,1 5Mn ,0 0 4Nb ,0 0 2Ti,≤ 0 0 0 0 2B的 30～ 4 0mm中板。连铸坯的 [H]1 7× 10 - 6 ,[O]2 1× 10 - 6 ,[N]2 9× 10 - 6 。终轧温度 80 0～ 85 0℃ ,控制终冷温度 5 90～ 6 30℃ ,获得铁素体 板条状贝氏体组织 ,钢板抗拉强度σb6 5 0～ 6 90MPa ,屈服强度σ0 .2 4 90～ 5 90MPa ,延伸率δ52 0 % ,并具有良好的成形性能。     

高塑性 Cr-Mn-Ni-Cu-N 奥氏体不锈钢 YGA201的研制

在实验室采用200 kg非真空感应炉研制了成分(％)为:≤0．10C,5．0-9．5Mn,16．0-19．0Cr, 3.5～5.5Ni,1．0～2.0Cu,≤0.2N的奥氏体不锈钢YGA201。力学性能和腐蚀试验结果表明,YGA201不锈钢含1．0％-2．0％Cu,使其1 050℃固溶处理后的延伸率达60％,高于ASTM201不锈钢(延伸率44％),该钢热加工性能和1 mol／L H₂SO₄中的耐腐蚀性能与SUS304(18Cr-8Ni)不锈钢相当。     

Effect of Cu contents on aging precipitation behaviors of Cu-rich phase in Fe-Cr-Ni alloy

 Abstract: The precipitation characteristics and effect on strengthening mechanism of Cu-rich phases during short-time and long-time aging in the Super 304H steels with different Cu contents were investigated by the use of X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The results show that the size of Cu-rich phase particles increases, the distance of Cu-rich phase particles decreases and the density of Cu-rich phases increases with the increase of Cu content during short-time aging (~ 800 h) at 650℃ in the Super 304H steels. During long-time aging (>2000 h) at 650℃, Cu-rich phases precipitate sufficiently and the strengthening effect of Cu-rich phases is preferable in the Super 304H steel with 4% Cu. The strengthening effect of Cu-rich phases in the Super 304H steels with 2.2 % Cu or 5 % Cu is weaker than that with 4% Cu during long-time aging (>2000 h).     

Effect of Cu Content on Aging Precipitation Behaviors of Cu-Rich Phase in Fe-Cr-Ni Alloy

The precipitation characteristics and effect on strengthening mechanism of Cu-rich phases during short-time and long-time aging for Super 304H steels with different Cu content were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM). The results show that the size of Cu-rich phase particles increases, the interspace of Cu-rich phase particles decreases and the density of Cu-rich phases increases with the increase of Cu content during short-time aging (approximately 800 h) at 650 ℃ for Super 304H steels. During long-time aging (more than 2000 h) at 650 ℃, Cu-rich phase precipitates sufficiently and the strengthening effect of Cu-rich phase is preferable in Super 304H steel containing Cu of 4%. The strengthening effect of Cu-rich phase in Super 304H steels containing Cu of 2.2% or 5% is weaker than that with Cu of 4% during long-time aging (more than 2000 h).     

TTS443高铬铁素体不锈钢的开发

针对304(Crl8-Ni8型)奥氏体不锈钢和430(Cr17型)铁素体不锈钢的特性,通过试验和分析Cr、Cu、Nb、Ti等合金元素对铁基合金材料性能的影响,开发出一种高铬铁素体不锈钢-TTS443(/%:O.010C、21Cr、0.40Cu、0.25Nb、0.20Ti、O.012N) 。该钢种的耐蚀性能与304奥氏体不锈钢相当,具有良好的成形性与焊接性能,TTS443铁素体不锈钢是304奥氏体不锈钢理想代替材料。     

酒钢120 t转炉-LF-CC工艺生产L360管线钢的实践

通过铁水脱硫-120t转炉冶炼-LF精炼(吹氩、喂线)-160(220)mm板坯连铸-2架炉卷轧机,轧制生产 了1.6~12.7mm管线钢L360带材(%:0.08～0. 12C 、0.10～0.25Si 、1. 10~1.30Mn 、≤0.015P 、≤0.008S 、0.03~ 0.05Nb)。采用高拉碳补吹法控制转炉终点[C]0.04%;LF精炼时用AlMnFe、MnFe和NbFe合金化,并喂Al线和 SiCaBa线;连铸采用全程氩封注流保护浇铸等工艺措施。生产统计结果表明,L360管线钢[0]为(10~15)×10^-6, [N](14~35)×10^-6,[H](1.2~1.6)×10^-6, Σ [N+H+0]≤51.6×10^-6;该钢的屈服强度为425～460 MPa,抗拉 强度505～525 MPa,屈强比0.81～0.88,均达到标准要求。     

Nb-V微合金化H型钢BS55C表面裂纹成因分析

分析了成分为(%):0.14~0.17C,0.45~0.55Si,1.25~1.45Mn,0.08~0. 10V,0.03～0.05Nb H 型 钢BS55C表面裂纹形成原因。结果表明,该钢凝固时纵裂的敏感性较大,700~950℃范围内的塑性较低,使H 型钢表面易产生裂纹。由168炉Nb-V微合金化H 型钢BS55C生产数据分析得出,采用LF精炼,控制钢中S≤ 0.015%、P≤0.020%,优化浇铸水口,采用弱二次水冷工艺,避免在700~900℃范围矫直,可有效减少Nb-V微 合金化H 型钢的表面裂纹     

微合金元素Ti-Nb对低碳贝氏体钢组织和力学性能的影响

试验的700 MPa级低碳贝氏体钢由30 kg真空感应炉熔炼铸成断面100 mm×50 mm扁锭-轧成12mm板。通过CCT曲线和3～30℃/s冷却速度下组织的分析,研究0.01Ti-0.03Nb和0.06Ti-0.05Nb两种微合金化对(%)0.059～0.066C、1.41～1.67Mn、0.30～0.36Si、0.37～0.48Cu、0.21～0.24Ni、0.18～0.22Mo、0.000 8～0.002 2Bs、0.002 6N低碳贝氏体组织和力学性能的影响。结果表明,0.06Ti-0.05Nb钢的强度高于0.01Ti-0.03Nb钢,但前者Ti含量高,-40℃冲击功较后者低。700 MPa级低碳贝氏体钢合适的微合金化Ti-Nb成分为0.04%～0.05%Nb-0.015%～0.025%Ti。     

残余元素Pb、Sn对含Cu奥氏体不锈钢表面质量的影响

研究了电弧炉+AOD和转炉+VOD冶炼的奥氏体不锈钢SUS304HC(%:≤0.06C、18～19Cr、8～11Ni、2～3Cu)和201Cu(%≤0.08C、7.5～10.0Mn、14～17Cr、4～6Ni、2～3Cu)中Sn、Pb等残余元素含量对初轧坯角裂和环向裂纹以及盘条表面横向裂纹的影响,并分析了残余元素的来源和控制措施。结果表明,当钢中Pb含量超过0.001%或Sn含量超过0.011%时,不锈钢热塑性降低,轧坯角裂倾向增加;控制炉料中残余元素含量是降低钢中Pb、Sn含量,提高初轧坯表面质量的有效措施。     

铜含量对超高强度低碳贝氏体钢力学性能的影响

实验用低碳贝氏体钢(%:0.042～0.045C、1.43～1.47Mn、1.0～2.5Cu、0.29～0.30Mo、0.025~0.029Nb、0.011~0.018Ti,0.0013~0.0023B)由50 kg真空感应炉冶炼。实验结果表明,随铜含量由1.0%增加至 2.5%,8-Cu在钢中沉淀速度加快,峰值硬度增大;随Cu%的增加,轧后直接淬火(DQ)钢的屈服强度由865 MPa增 至918 MPa, DQ+500℃回火钢的屈服强度由935 MPa增至1140 MPa,但1.0%~2.5%Cu DQ+500 ℃回火钢的抗 拉强度和冲击韧性均比DQ态钢有所降低。