超音速微粒轰击0Crl8Ni9钢表面纳米化的研究

采用超音速微粒轰击(SFPB)技术对0Cr18Ni9钢进行表面纳米化;利用金相显微镜(OM)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)研究表层的组织结构变化,并进行了显微硬度测试分析.结果表明,经SFPB处理后,形成了约30 μm厚的纳米层.样品表层发生应变诱导马氏体相变;孪晶形变是0Cr18Ni9钢表面纳米化过程的主要变形方式;表面纳米化是晶粒细化与马氏体相变共同作用的结果,与基体相比,SFPB处理后材料的表层硬度显著提高.     

0Cr18Ni9不锈钢表面纳米化对耐蚀性的影响

对0Cr18Ni9不锈钢采用超音速微粒轰击(Supersonic Fine Particles Bombarding,SFPB)进行表面纳米化处理,利用X射线衍射仪和透射电镜对试样表面形成的纳米品组织进行了检验.对试样表面进行了点蚀试验和动电位极化曲线测试,用扫描电镜对点蚀试样表面形貌进行了观察与分析.结果表明,超音速微粒轰击使试样表面层形成平均尺寸约20 nm的纳米晶组织,表面纳米化可以明显改善0Cr18Ni9不锈钢样品在3.5%NaCl溶液中的动电位极化特性,大大提高其抗氯离子腐蚀性能.     

0Cr18Ni9不锈钢表面纳米化及其热稳定性研究

对0Cr18Ni9不锈钢进行表面超音速微粒轰击处理,使表面获得纳米晶粒,并且晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大呈梯度组织。将处理后的样品进行不同加热温度和保温时间的热处理,研究其组织结构和硬度的变化。结果表明:当加热温度低于500℃时,表层晶粒尺寸未发生明显变化,只是在表面纳米晶层及其相邻的亚微晶层上发生马氏体相变,对应的硬度沿深度分布也未见明显的改变;当加热温度高于500℃时,表层组织发生回复与再结晶,导致硬度明显下降。与加热温度相比,保温时间对组织和硬度的影响不大。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢表面纳米化及力学性能

借助X射线衍射仪、透射电镜对1Cr18Ni9Ti不锈钢在超音速微粒轰击(SFPB)形变热处理过程中的纳米晶组织演化进行表征。研究结果表明,通过SFPB处理,1Cr18Ni9Ti钢表面获得了纳米组织,晶粒尺寸随着距表面距离的增加而增大,直至与基体粗晶相同;经SFPB处理30min后,表面晶粒尺寸趋于稳定,形成平均晶粒尺寸约16nm的随机取向的等轴状纳米晶。随着SFPB时间的增加,显微硬度显著增大,而试样的抗拉强度和屈服强度先升后降,延伸率降低;表面纳米化后拉伸试样断口为韧窝-微孔聚集型断裂,韧窝形成微孔,微孔相连而产生断裂。     

超音速微粒高能轰击16MnR钢表面纳米化的研究

采用冷气动力超音速微粒高能轰击技术对16MnR低合金钢表面进行处理,利用扫描电镜、透射电镜和X衍射方法对基体表面的微观形貌和结构进行分析.试验结果表明:试样经过超音速微粒轰击处理后可以使表层晶粒细化至纳米量级,平均晶粒的尺寸为14.2 nm;处理后表层主要产生压应力;处理后表层的显微硬度增加.     

超音速微粒轰击表面纳米化及其对耐磨性的影响

采用超音速微粒轰击技术对20钢进行表面纳米化处理。研究了表面纳米化工艺对材料流失与形貌变化的影响，并采用往复磨损试验机研究了纳米化表面的磨损性能。结果表明：超音速微粒轰击在表面形成纳米层过程中使材料发生流失和表面粗糙度增大。在干摩擦和油润滑条件下，微粒轰击样品的磨损率分别是未轰击样品的2．77和1．83倍，轰击抛光样品的磨损率则比未轰击样品分别降低了26％和42％。对其影响耐磨性的原因作了初步讨论。     

0Cr18Ni9不锈钢表面纳米化组织及其热稳定性对低温渗氮行为的影响

采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对0Cr18Ni9不锈钢试样进行了表面纳米化处理,并对SFPB处理后的试样进行热处理和低温气体渗氮处理,分析讨论了表面纳米化组织及其热稳定性对低温渗氮行为的影响.结果表明:经SFPB处理后,试样表层形成厚约250 μm的变形区,表面组织为纳米晶,平均晶粒尺寸为15 nm,其变形机制以孪生为主,变形同时表面发生了马氏体相变,表面硬度明显提高.对SFPB处理的试样经450 ℃热处理后,纳米晶未发生明显粗化,马氏体量减少很小,硬度保持稳定,因而具有良好的热稳定性.晶粒细化、马氏体相变及其良好的热稳定性有利于实现低温快速渗氮,使渗层厚度明显增加,表层硬度得到进一步提高,硬度分布梯度也得到了改善.     

表面纳米化0Cr18Ni9Ti焊接接头抗应力腐蚀性能

采用超音速微粒轰击(supersonic particles bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表面的微观组织进行分析,并利用恒载荷应力腐蚀装置测量了表面处理后焊接接头抗应力腐蚀情况.结果表明,经超音速微粒轰击处理,样品表层以下60 μm区域的晶粒细化至纳米量级,表层晶粒平均尺寸为10.4 nm,而且表层组织得到均一化;较低应力情况下,300 h以上应力腐蚀后试样仍未出现断裂,可见经表面纳米化处理后样品的抗H2S应力腐蚀性能得到显著提高.     

40Cr钢表面纳米化对气体渗氮行为的影响

采用超音速微粒轰击技术对40Cr钢经调质处理后进行单面表面纳米化,使其表面形成晶粒尺寸约10nm的纳米晶层,然后对试样进行不同温度和时间的低温气体渗氮。利用金相法,硬度法和X射线衍射法对试样两面的渗氮层进行分析对比。结果表明：纳米层表面形成氮化物的温度可降至300℃左右,而在450℃时,原始粗晶面气体渗氮才形成连续的氮化物层。主要原因是表面纳米化后大量的晶界为氮原子的扩散提供了通道,同时,晶界和晶内存在的缺陷也可降低氮化物形成的氮势门槛值。     

LNG工程中0Cr18Ni9钢的现场焊接及质量控制

1概述中原油田天然气净化液化处理工程(简称LNG工程)是目前国内首座商用天然气液化试验工程。由法国索非公司设计,工程规模为日处理天然气30万m3。天然气进站压力为11MPa,设计温度为-40～-162℃,低温管道采用国产0Cr18Ni9薄壁管。设计要求对低温管道的对接焊缝进行100%射线探伤,角焊缝进行100%渗透探伤。该装置低温管道有8672道焊缝,现场施焊难度大。因此,做好低温管道的现场焊接及质量控制工作,是确保工程质量,保证装置投产后安全运行的关键。根据0Cr18Ni9钢的焊接特点,制定了合理的焊接工艺,采取了一系列保证焊接质量的工艺措施,取得…     

超音速微粒轰击40Cr钢工艺优化设计

超音速微粒轰击技术(SSPB)可以在金属材料表面施加强烈塑性变形,在材料表面制备纳米结构表层。利用正交设计的原则,对影响纳米化的几个主要参数进行优化设计,分析了各参数对轰击处理试样弧高的影响,得到了优化的工艺参数,并通过金相观察轰击处理试样的横截面,以及测试试样表面的粗糙度,分析了各参数对粗糙度的影响。     

40Cr钢表面纳米化组织与性能的研究

采用超音速微粒轰击技术(SFPB)对40Cr调质钢进行表面纳米晶结构层的制备,利用TEM、XRD、GX-71型金相显微镜和TUKON2100显微/维氏硬度计等对表面纳米层的组织结构、硬度以及耐磨性进行了分析研究.结果表明:经过SFPB表面处理后,40Cr调质钢表面晶粒细化,形成了随机取向的铁素体和渗碳体纳米晶粒构成,晶粒尺寸达到10nm,纳米层厚度为40μm.纳米晶粒尺寸随着距表面距离的增加而增大,纳米化主要是位错运动的结果.经SFPB处理后,表层的显微硬度提高到526HV,且随着深度的增加,硬度迅速降低,表面的耐磨性也明显提高.     

0Cr18Ni9不锈钢方坯连铸工艺优化及表面质量的提高

太原钢铁（集团）有限公司引进的220ram×220mm不锈钢方坯连铸机，在初期生产0Cr18Ni9方坯时，铸坯表面存在结疤、凹陷及振痕深等缺陷，为此，进行了连铸工艺参数的优化，消除了结疤、凹陷缺陷，并且工艺优化后的振痕深度从平均0．46mm，降低到平均0．23mm。     

0Cr18Ni9不锈钢管冷拔开裂原因

通过对冷拔钢管在生产过程中产生的附加应力分析,借助于金相显微镜,带能谱仪（EDX）的扫描电子显微镜（SEM）,对冷拔开裂的0Cr18Ni9不锈钢管的开裂原因进行了分析,发现开裂是由尺寸较大的夹杂物诱发引起的,而沿晶析出的σ相是使钢变脆的原因。     

0Cr18Ni9钢表面熔盐法渗硅层的组织与性能

利用摩尔比为NaCl:KCl:NaF=2:2:1的碱金属卤化物混合体系做载体,等摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在900 ℃下利用熔融盐法对0Cr18Ni9不锈钢进行了渗硅处理.采用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究了渗层截面的物相组成、成分,显微形貌及渗硅层的形成机理.结果表明,900 ℃下保温3 h渗层厚度在250 μm以上,渗层物相为富含Cr、Ni合金元素的Fe,Si型金属间化合物,渗层中Si的含量为6.75 wt%,Cr的含量仅为其在基体中含量的50%左右,Ni在基体和渗层中的含量相当,渗层表面致密,硬度在700 HV左右,远高于基体硬度200 HV.     

表面纳米化焊接接头力学性能研究

采用超音速微粒轰击(Supersonic Particles Bombarding)技术对0Cr18Ni9Ti不锈钢和16MnR低合金钢焊接接头表面进行处理,利用金相显微镜和透射电镜对材料表层结构进行表征,并测量了处理后焊接接头表层硬度、拉伸性能、弯曲性能和残余应力.结果表明:经超音速微粒轰击处理可以在焊接接头表层形成尺寸均匀的纳米晶组织,而且纳米化结构表层的硬度远高于心部,材料的抗拉强度和屈服强度均有提高.     

1Cr18Ni9Ti轧制钢表面裂纹影响因素分析

1Cr18Ni9Ti钢轧制时经常出现表面裂纹。本文通过对轧钢均热炉加热情况、冶炼时Cr/Ni比控制情况以及钢组织与热加工性能之间的关系等方面进行分析,采取控制Cr/Ni当量比小于1.25等措施,提高了轧制钢坯成材率。     

酸洗对薄壁0Cr18Ni9不锈钢腐蚀的试验研究

0Cr18Ni9不锈钢薄壁产品在酸洗过程中易发生过腐蚀。本研究采用0.1 mm厚度0Cr18Ni9不锈钢带,对酸洗的各影响因素进行试验研究,结果表明:材料状态不同,耐腐蚀能力不同,退火态更易出现过腐蚀;酸液温度、浓度及酸洗的时间均对不锈钢带腐蚀程度和力学性能有较大影响;在含HF的腐蚀剂中酸洗容易使薄壁不锈钢带力学性能降低,造成材料脆化,且HF含量越高对薄壁不锈钢力学性能影响越大。     

0Cr18Ni9不锈钢钣金件的锈蚀防护工艺

针对0Cr18Ni9不锈钢深落压钣金件因热处理造成表面氧化皮较重,使用过程中出现锈蚀的问题,制定了磁力抛光、磁力抛光+钝化和钝化+磁力抛光等3种锈蚀防护改进措施,并与未处理试样进行了对比。结果表明：未处理、仅磁力抛光处理的试样经过96 h盐雾试验后腐蚀严重,经磁力抛光+钝化处理的试样经96 h盐雾试验后发生局部点腐蚀;而经钝化处理+磁力抛光的试样经96 h盐雾试验后未出现腐蚀,在960 h盐雾试验后仅出现局部锈蚀,表面依然光亮,耐盐雾时间是其余3种试样的10倍以上。