10Cr21Mn16NiN不锈钢冶炼与连铸生产实践

通过对10Cr21Mn16NiN高氮不锈钢冶炼和连铸工艺研究,在生产中改进两步法冶炼和连铸生产工艺,与三步法工艺相比,LF精炼后期增氮速度由5×10^-6～10×10^-6/min提高到20×10^-6～30×10^-6/min,LF精炼时间由390 min缩短至240 min,连铸等钢时间由4 h降至2 h以下;解决了钢包增氮炉渣外溢的问题;避免了方坯在连铸过程中的翘头,No.1、No.2流断浇率由开发时100%降至0,设备事故率由66.7%降至0,2炉连浇率实现100%。实践证明,方坯连铸机辊子非密排且仅有1台五辊拉矫机也能生产出高强不锈钢方坯。     

10Cr21Mnl6NiN不锈钢冶炼与连铸生产实践

通过对10Cr21Mn16NiN高氮不锈钢冶炼和连铸工艺研究,在生产中改进两步法冶炼和连铸生产工艺,与三步法工艺相比,LF精炼后期增氮速度由5×10^-6～10×10^-6/min提高到20×10^-6～30×10^-6/min,LF精炼时间由390 min缩短至240 min,连铸等钢时间由4 h降至2 h以下;解决了钢包增氮炉渣外溢的问题;避免了方坯在连铸过程中的翘头,No.1、No.2流断浇率由开发时100%降至0,设备事故率由66.7%降至0,2炉连浇率实现100%。实践证明,方坯连铸机辊子非密排且仅有1台五辊拉矫机也能生产出高强不锈钢方坯。     

6Cr21Mn10MoVNbN气阀钢晶粒长大及其动力学研究

研究了6Cr21Mn10MoVNbN气阀钢在1 000℃到1 250℃固溶处理时的晶粒长大规律,并分析了等温固溶时晶粒长大的动力学.结果表明,弥散分布的碳氮化物对晶粒长大有显著阻碍作用,在低于该钢的晶粒粗化温度(1150℃)固溶处理时,大量未溶解的碳氮化物使得晶粒尺寸增幅较小、洛氏硬度小幅下降;在高于1150℃时,随温度的升高或时间延长,晶粒长大迅速,洛氏硬度大幅下降;晶粒生长指数随固溶温度的升高而呈台阶式增长;在固溶温度为1 050～1100℃下的晶粒长大激活能为189.9 kJ/mol,晶粒长大机理为自扩散过程控制机理,并建立了相应的晶粒长大动力学方程.     

5Cr21Mn9Ni4N钢中碳化物层状析出与晶界沉淀

用光学，扫描和透射电镜观察研究了Ｍ２３Ｃ６晶界“层状”析出和类珠光形成规律和组织特征。     

工艺参数对5Cr21Mn9Ni4N钢塑性的影响

本文讨论了热变形和冷变形工艺参数对５Ｃｒ２１Ｍｎ９Ｎｉ４Ｎ钢塑性的影响，提出大断面钢坯锻轧温度为１１００℃，小断面钢坯开轧温度为１１８０℃，并用冷轧代替冷拔成材的工艺流程。     

00Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的高温变形

采用Gleeble-3800热/力模拟实验等方法研究了00Cr21Ni2Mn5N奥氏体-铁索体双相不锈钢(LDSS)在温度为850～1150℃、应变速率为5～50s^-1,压下量60%的热变形行为及组织变化。结果表明,00Cr21Ni2Mn5N双相不锈钢的流变应力随温度的增加而降低,随应变速率的增加而增加,该钢的软化机制与Zener-Hollomon(Z)参数有关,00Cr21Ni2MnSN双相钢的表观应力指数为4.82,热变形表观激活能(Q)为219 kJ/mol     

0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢的应变强化行为

研究了不同氮含量的0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢的塑性流变行为。结果表明,其形变强化特性可用Ludwigson模型来表示。钢在不同的应变下表现出不同的塑性流变行为,存在一个瞬变应变。当应变量低于它时,流变行为与Ludwik方程存在一个正偏差;而应变量高于它时,则符合Ludwik模型。造成这一差异的主要原因是位错滑移模式发生了改变,低于瞬变应变时为单系滑移,高于瞬变应变时为多系滑移。氮对位错滑移模式的影响主要表现为对瞬变应变的影响。随氮含量的增加,瞬变应变被推向更高的水平,这意味着氮原子使位错在更大的应变下才产生多系滑移和交滑移。     

45 t AOD精炼高氮奥氏体不锈钢10Cr21Mn16NiN的工艺实践

冶炼高氮不锈钢10Cr21Mnl6NiN (/%:0.03~0.13C,0.30~0.60Si,15.0~17.0Mn, ≤0.045P, ≤0.030S,21.0~22.0Cr,1.0~1.8Ni,0.40~0.65N) EAF粗炼钢水主要成分为2.20%C,21.32%Cr。AOD精炼时,采用顶吹和底侧吹氧氮进行脱碳,加入锰铁和镍铁,并加入石灰脱硫,用硅铁还原后再用铝和硅钙粉进行深脱氧;使用金属锰进行锰合金化后钢中Mn含量达16%;在钢水量为45.2~46.0 t时,AOD出钢时钢中氮含量为0.49%~0.54%,在出钢过程加入1.34~1.67 t氮化锰后钢中氮含量为0.64%~0.65%,氮的收得率可达42.1%~50.2%。     

00Cr21Ni6Mn9N高强度不锈钢管的试制

00Cr21Ni6Mn9N属于超低碳高氮不锈钢,在试制过程中该钢存在强度高、塑性差、晶间腐蚀不合等迫切需要解决的问题。通过大量的试验发现变形量是影响该钢力学性能的主要因素;而前一加工道次的退火温度对强度基本无影响,对塑性有一定的影响,同时该钢在制管过程中内表面形成较厚的残留氧化物,如果不采取特殊手段进行清理,也将在一定程度上影响其晶腐性能,通过调整变形量和改进酸洗工艺这些因素的研究,成功试制出8个规格的合格的钢管。     

Precipitation Kinetics of Cr2N in High Nitrogen Austenitic Stainless Steel

 The precipitation behavior of Cr2N during isothermal aging in the temperature range from 700 ℃ to 950 ℃ in Fe 18Cr 12Mn 048N (in mass percent) high nitrogen austenitic stainless steel, including morphology and content of precipitate, was investigated using optical microscopy, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The isothermal precipitation kinetics curve of Cr2N and the corresponding precipitation activation energy were obtained. The results show that Cr2N phase precipitates in a cellular way and its morphology is transformed from initial granular precipitates to lamellar ones in the cell with increasing aging time. The nose temperature of Cr2N precipitation is about 800 ℃, with a corresponding incubation period of 30 min, and the ceiling temperature of Cr2N precipitation is 950 ℃. The diffusion activation energy of Cr2N precipitation is 296 kJ/mol.     

冷轧变形量对高氮奥氏体不锈钢Mnl7Crl9N0.6组织和性能的影响

对感应炉-电渣重熔冶炼的节镍型高氮奥氏体不锈钢Mn17Cr19N0.6的3mm热轧板进行变形量10%～60%的冷轧及拉伸实验。结合金相组织观察及XRD物相分析,研究高氮奥氏体不锈钢冷变形过程中微观组织变化规律,得出结论:在冷轧过程中,随着变形量的增加,实验钢中晶粒的形状由块状到压扁拉长状,滑移从单滑移为主到交滑移,孪晶最终被分割破碎。实验钢在不同冷轧变形量后的组织均为单一的奥氏体相,并没有出现其他相,实验钢在冷变形过程中没有发生马氏体转变,因此,实验钢在冷轧过程中没有通过相变强化,以形变强化为主,抗拉强度从冷轧变形量为10%时的1045 MPa升高至变形量为60%时的1880MPa,因此通过冷变形可以制备出不同强度级别且组织为单一奥氏体的特种材料。     

1Mn15Cr17Ni2N高氮奥氏体不锈钢的研制

采用25 t EAF-VOD+LF-680 kg铸锭工艺冶炼0. 14%C-0.35%N 的奥氏体不锈钢1Mn15Cr17Ni2N。VOD精炼后,[N]为0.040%,[0]为0.0158%;通过LF吹氮45 min,吹氮量50 m³,分析得出[N]为0.139%, [O]为0.0033%,吹入氮气平均回收率为33.07%。再加人500 kg氮化铬(8.60%N)和150 kg氮化锰(5.13%N),取样分析[N]为0.35%, [O]为0.0029%,加氮化铬和氮化锰的氮综合回收率为87.41%。     

Hot Working of High Nitrogen Austenitic Stainless Steel

With hot rolling in laboratory and Gleeble thermal simulator,the hot working of a high nitrogen austenitic stainless steel(HNASS)was researched.The results showed that dynamic recovery(DRV)and dynamic recrystallization(DRX)in HNASS occurred during hot working,and both of them had well-defined stress peaks in flow curves under different conditions.During hot rolling experiment at temperature from 950 to 1050 ℃,recrystallization phenomenon does not take place in test material until the deformation ratio is up to 40%.Recrystallization influences remarkably the strength and ductility of material,and the test HNASS possesses better combination of strength with ductility.According to the curve of θ-σ(strain hardening rate-steady state stress),the DRX critical strain of test material was determined.Also,the activation energy of hot working was calculated to be 746.5 kJ/mol and the equation of hot working was obtained.     

高氮不锈钢研究的发展近况

介绍了国内外高氮不锈钢研究近期的成果,内容涉及高氮不锈钢基础研究、力学性能、耐腐蚀性能、焊接性及高氮不锈钢新材料,反映了国内外高氮不锈钢研究的发展状况.鉴于高氮不锈钢卓越的综合性能而国内高氮钢研究已远远落后于国际发展水平的现状,应尽快在国内建立高氮钢试验装置,加快国内高氮不锈钢基础理论、生产工艺技术(特别是冶炼技术)和新材料的研究,把握不锈钢发展的方向,为中国不锈钢的发展提供有力的支持.