热带退火温度对含Sn铁素体不锈钢组织性能的影响

以Cr-Ni资源节约型Sn微合金化铁素体不锈钢为实验材料，利用电子背散射衍射技术、室温拉伸实验、电化学腐蚀实验等手段，分析了不同热带退火温度下实验钢的组织演变和性能变化趋势。结果表明：热带退火温度在900～1 050℃范围内，适当升高热带退火温度，可以使冷轧退火板得到均匀的再结晶组织和强度较高的γ纤维再结晶织构，有利于提高力学性能和耐点蚀性能。热带退火温度为950℃时，实验钢获得了最佳的力学及耐点蚀性能。此工艺条件下，抗拉强度为532 MPa,屈服强度为345 MPa,伸长率为42%,点蚀电位达到0.28 V。通过优化热带退火工艺，含Sn铁素体不锈钢的性能较430铁素体不锈钢显著提高，有望在某些领域成为SUS304奥氏体不锈钢的有力替代。     

800MPa级高强度磁轭钢的研究与开发

根据高强度磁轭钢的特点和要求,介绍了武钢开发800 MPa级磁轭钢的微合金化成分设计及控轧控冷技术,以及该钢的组织形态和析出相分布与形貌。经检测,产品的力学性能、磁性能良好,满足大型水电项目用磁轭钢的制造要求。     

00Cr26Ni6M04Cu1Ti铁素体时效不锈钢的熔炼和锻造

00Cr26Ni6M04Cu1Ti钢是铁素体时效不锈钢，经淬火时效后屈服强度可达到935MPa。该钢在海水条件下耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能远远高于0Cr18Ni12M02Ti不锈钢，所以该钢又称为高强耐海水腐蚀不锈钢，通常用于制作海水中的大型阀杆。通过三个单位的扩大试制证明200kg以下容量的真空感应炉熔炼可以说是很成功，但是，对大容量而言，其熔炼和锻造取得了一定成绩，也暴露出一些问题，这恰恰反映了该钢试制的难度。现把正反两方面的经验教训写出与大家共切磋。     

底材和退火对纳米/微米晶复合304不锈钢组织和力学性能的影响

通过铝热反应熔化法在铜底材和玻璃底材上制备块体纳米晶/微米晶复合的304不锈钢,研究了不同底材和退火工艺对钢的组织和力学性能的影响。研究发现2种底材上制备的不锈钢均包含纳米晶和微米晶,铜底材和玻璃底材上制备的材料的晶粒尺寸分别为28.8nm和30.0 nm,退火后变为21.4 nm和22.7nm。铜底材上制备的304不锈钢抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为521 MPa,279 MPa和8.1%,退火后分别为1 001 MPa,475 MPa和9.3%。玻璃底材上制备的304不锈钢抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为358 MPa,221 MPa和7.5%,退火后分别为1 023 MPa,461 MPa和8.6%。表明等温退火能够提高纳米晶/微米晶复合304不锈钢的性能。     

形变热处理工艺对403Nb马氏体耐热钢组织和性能的影响

403Nb是一种马氏体耐热不锈钢,主要用于制作火电机组汽轮机叶片,该钢是在AISI 403不锈钢的基础上,通过添加一定质量分数的Nb和V 发展起来的。通过与传统热处理工艺对比,研究了形变热处理工艺(即高温固溶后在奥氏体亚稳态区变形后空冷)对马氏体耐热钢403Nb的组织和性能的影响。结果表明：形变热处理可以使403Nb钢组织明显细化,马氏体板条宽度由传统热处理的0.3 μm减小到0.1 μm,而且生成大量弥散的纳米级MX碳化物。形变热处理对403Nb钢组织改变的直接结果是可以大幅度提高403Nb钢的屈服强度,在常温拉伸时由传统热处理的800 MPa提高到1 180 MPa,在高温(700 ℃)拉伸时由246.5 MPa提高到341.4 MPa,其屈服强度分别提高了47.55%和38.5%。     

Nb微合金化对Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢腐蚀疲劳性能的影响

为探讨超高强度不锈钢的应力腐蚀开裂行为,采用Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢为研究对象,利用OM、XRD、TEM等测试手段,结合腐蚀疲劳试验,研究了Nb微合金化对Cr-Co-Ni-Mo系超高强度不锈钢腐蚀疲劳性能的影响。结果表明,试验钢在3.5%NaCl溶液中具有一定的应力腐蚀敏感性,其应力腐蚀开裂机理为氢致开裂和阳极溶解的混合机制。Nb微合金化提高了钢的腐蚀疲劳性能,钢中添加0.11%的Nb后,钢的腐蚀疲劳强度由440 MPa提高至495 MPa,其主要原因是,Nb微合金化可以细化钢的晶粒尺寸,促进钢中不可逆氢陷阱NbC的析出,增加了钢中原奥氏体晶界总量、小角晶界所占比例、Σ3晶界数量、奥氏体体积分数等。     

超低碳马氏体时效不锈钢00Cr13Ni7Co5Mo4W的组织和性能

试验用00Cr13Ni7Co5Mo4W钢(/%:0.007C,13.23Cr,7.02Ni,5.06Co,3.72Mo,0.96W)由50 kg真空感应炉熔炼,铸成10 kg锭,锻成55 mm×55 mm方坯并轧成3 mm×60 mm带材。利用热力学计算软件ThermoCalc分析该钢的析出行为,并采用金相显微镜、透射电镜和动电位极化法,研究了该钢的组织结构、力学性能和腐蚀性能。结果表明,R相是马氏体时效不锈钢在时效处理过程中的主要强化相;为获得细小、弥散的R相和良好的强韧性配合,确定最佳热处理工艺为1100℃固溶+490℃时效,钢的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为1 320MPa、1 450 MPa和10.8%;马氏体时效不锈钢00Cr13Ni7Co5Mo4W点蚀击穿电位为230 mV,人工海水中年平均腐蚀率为1.51μm/a,具有较好的耐腐蚀性能。     

日本钢铁材料研究的进展

一、绪言钢铁材料可分为纯铁、钢和铸铁三类,在日本国将钢分为普通钢和特殊钢。特殊钢又按其用途和性能分为结构钢、高强度钢、弹簧钢、工具钢、轴承钢、不锈钢及耐热钢等。不论哪一类钢,日本的研制和技术进步都非常显著。本文仅以高强度钢、不锈钢和耐热钢三类为中心,同时考虑与炼钢、轧钢和热处理等生产工艺的关系,介绍该三类钢的研制现状和动向。二、高强度钢     

宝钢试制成功2Cr13N新型马氏体不锈钢

在宝钢研究院不锈钢所和不锈钢分公司科研人员的共同努力下，2Cr13N新型马氏体不锈钢试制成功。 经检验，这种新型马氏体不锈钢表面质量良好，力学性能合格。与传统的2Cr13（420J1）钢相比，该产品经热处理后，具有较高的硬度和更好的耐蚀性能。目前，首批产品已经用于刀具制作，受到用户的好评。[第一段]     

17—4PH钢的试制

1　前言1 7— 4PH不锈钢属于析出硬化型马氏体不锈钢 ,它既具有高的强度、硬度 ,又有相当的塑性和韧性 ,多用作既要求有不锈性及耐弱酸、碱、盐腐蚀 ,又要求高强度的部件。同时含镍量仅为普通奥氏体不锈钢的一半。1 7— 4PH钢要求各项机械性能合格的同时对其弯曲度及表面粗糙度做出了严格的规定。通过对技术要求的详细分析 ,制订出相应的工艺方案 ,最终完成了该钢的试制工作 ,同时对工艺设计不足的地方提出了改善的建议。2　技术要求1 7— 4PH钢试制的要求是 :化学成分见表 1 ,机械性能见表 2。表 1　化学成分 (% ) 1C Si Mn P S Ni C…     

热处理对2 000 MPa超高强度不锈钢组织和性能的影响

 运用Thermal-calc热力学软件、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等手段研究了热处理工艺对一种新型的超高强度不锈钢微观组织及力学性能的影响。结果表明,经过固溶处理后钢的基体为高密度位错的板条马氏体组织;强度随着时效温度的升高而逐渐升高,在520～540 ℃时可达到2 000 MPa,且冲击吸收功在540 ℃时达到最大值37 J。此时在板条马氏体上析出大量、细小、弥散以μ相为主的第二相,同时在板条与板条界面上有块状的逆转变奥氏体生成,这是该钢具有超高强度与高韧性的主要原因。     

Effects of Rolling Processes on Bainite and Mechanical Properties of Ultra-High Strength Pipeline Steel

Ultra-high strength pipeline steels were rolled by thermal mechanical controlling process (TMCP),and effects of the volume fraction,the size and microstructure morphologies of three different bainite (AF,GB and LB) on mechanical properties were investigated by optical microscope.The results showed that,X120 ultra-high strength pipeline steel was rolled through the reasonable thermal mechanical controlling process (TMCP),and the yield strength and the low temperature charpy impact energy (-30℃) were higher than 840MPa and above 230J,respectively,meanwhile,the ratios of tensile strength to yield strength were lower below 0.82.As for X100 pipeline,of which the mechanical property were higher than that by X100 pipeline steel of ISO standard,yield strength of the steel was 715 MPa,ultimate tensile strength 963 MPa,impact energy 282J,and yield ratio 0.74.     

2 200 MPa级二次硬化型超高强度钢析出相及力学性能

 采用SEM、TEM、HRTEM、物理化学相分析法研究了回火温度对Fe-Co-Ni-Cr-Mo-W系2 200 MPa级二次硬化型超高强度钢的析出相及力学性能的影响。结果表明,试验钢在回火过程中具有明显二次硬化现象;抗拉强度、屈服强度在490、530 ℃达到峰值,峰值强度分别为2 243、1 859 MPa;试验钢在510 ℃具有较好的综合力学性能,抗拉强度为2 185 MPa,屈服强度为1 859 MPa,冲击功为35 J;在400～440 ℃回火时,马氏体板条内和板条界处析出大量粗大的层片状渗碳体;回火温度高于470 ℃时,板条内析出大量均匀弥散分布的细小M2C碳化物及少量的laves相Fe2W,这是产生二次硬化现象的原因;随着回火温度的升高,M2C型碳化物中的钼、钨元素质量分数增加,铁、铬质量分数降低。     

屈服强度700MPa级超高强钢的开发与应用

简要介绍了国内外700MPa级超高强钢的研究进展,重点讨论了珠钢利用薄板坯连铸连轧流程,采用钛微合金化技术开发的700MPa级超高强钢。珠钢开发的700MPa级超高强钢组织主要为细小的准多边形铁素体构成,平均晶粒直径为2.9～3.8um,超高强钢具有良好的成形性能和焊接性能。     

多向锻造对超高强度不锈钢组织及力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)对多向锻造淬火后的马氏体超高强度不锈钢的显微组织进行定量表征,分析多向锻造对试验钢显微组织的影响;同时进行力学性能测试,分析多向锻造对试验钢力学性能的影响,讨论不同强化机制对试验钢强度的贡献。结果表明,随着锻造道次的增加,试验钢的原奥氏体晶粒、马氏体板条束(Packet)、板条块(Block)尺寸均逐渐细化,5个道次后原奥氏体晶粒从226.1细化到3.2 μm,Packet尺寸从106.1细化到2.9 μm,Block尺寸从2.3细化到1.5 μm;试验钢的力学性能显著提升,屈服强度由1 030增加至1 175 MPa,冲击功吸收功由140增加至194 J,伸长率也从9.3%增加到了11.6%;试验钢强度的提升主要归功于位错强化与细晶强化并以位错强化为主,且位错强化与细晶强化并不遵从线性叠加强化机制,而更接近均方根叠加机制。     

1 000 MPa级经济型高韧性工程机械用钢的研究开发

采用超低碳和低Cr、Mo、Ni等的经济型成分设计,研究了控轧、冷却和终冷温度等工艺参数对超高强钢显 微组织和力学性能的影响规律。在实验室条件下,可获得抗拉强度1 000 MPa以上,-40℃冲击值148～236 J超 高强韧性钢板,显微组织以细小的超低碳贝氏体板条为主。富含高密位错和亚结构的上/下贝氏体、较多残余奥氏 体薄膜、细小弥散M/A组织和第二相粒子,这对于超高强钢韧、塑性的提高起到关键的作用。在某宽厚板生产线 首次实现了1 000～1 200 MPa级高韧性工程机械钢板的工业化生产,并成功应用于矿山机械关键构件的制造。     

Development and Production of X120 Strip With Excellent Toughness in Shougang Steel

In this paper,the product designs,mechanical properties and microstructure of ultra-high strength linepipe steel in grade X120 strip with a thickness of 16mm have been shown and analyzed systematically.The tensile test results with different directions,including transverse,longitudinal and 30° to the rolling direction,showed that the yield strength and ultimate tensile strength reach and exceed 900MPa and 1000MPa respectively,which are far higher than requirements of X120,such as 827MPa and 931MPa.On the other hand,as shown from the test results of Charpy impact tests at different temperatures from 20 ℃ to-60 ℃,the absorbed energies and fracture shear area at-60℃ are about 200J and 100% respectively,which is very exciting and interesting.In order to clarify the strengthening mechanism and effect of X120 strip further,microstructure has been observed through metallography.Analysis of the metallography revealedthat the microstructure was composed of lower bainitewith a size of 1um and fine M/A components.The X120 strip was formed into 1420 mm diameter spiral welded pipe in Huabei pipe mill.Tested results showed that ultra-high strength and high toughness linepipe could be achieved through reasonable alloy composition design and optimized rolling processes.     

屈服强度700MPa级冷成形用热轧带钢的开发

 采用SiMnTiNb低C钢成分、运用TMCP技术在1450mm热连轧生产线上成功开发了一种屈服强度700MPa级热轧超高强冷成形用钢。测定了开发钢的连续冷却相变（CCT）曲线,研究了其析出强化规律,测试了带钢的力学性能和冷弯性能,研究了其焊接性能。结果表明,其组织为4~5μm细晶粒铁素体+贝氏体+少量马氏体,铁素体晶粒中含Nb-Ti沉淀相。超高强度的获得归功于细晶强化+相变强化+析出强化。所开发的热带钢冷弯成形性和焊接性能良好。     

High performance nano-structured stainless steel sheet

High-strength steels have been attracting more and more attention of people,Unfortunately.deterioration of ductility limited their applications.To solve this problem,a nano-structured stainless steel sheet is developed to combine high strength and high ductility.Processing of the surface mechanical attrition treatment(SMAT) was introduced to obtain a nano-grain layer on the double surface of the stainless steel sheet.The microstructure of the nanostructured steel sheet is characterized by an alternate distribution of coarse grained layer and nanocrystalline layer.Then the dual surface nano-crystallized stainless steel sheets were co-warm rolled at 500℃.The experimental results reveal that the mechanical properties of the nanostructured steel exhibit high yield strength in the range of 700 -950 MPa and tensi le strength higher than 930 MPa.Moreover,elongation to fracture reaches to 15%-48%, together with a uniform elongation stabilized to 13%-45%.     

真空感应熔炼低气体含量32CrMnSi2Ni6MoV的工艺研究

通过试验研究，确定了真空感应熔炼低气体含量的32CrMnSi2Ni6MoV高强钢的最佳工艺，包括专用原材料的选择，熔化速率精炼温度和时间的控制等。采用确定的工艺，使钢中氮质量分数小于15×10^-6，氧质量分数小于5×10^-6，为材料性能达到Rm≥1800MPa、Aku≥70J提供了保证。