304与301B奥氏体不锈钢在线固溶热处理工艺研究

通过双道次热压缩和热轧试验研究了在线固溶热处理工艺对304和301B奥氏体不锈钢组织和性能的影响,提高终了压缩温度、冷却速度,降低卷取温度,可以改善奥氏体不锈钢微观组织,减少碳化物析出,提高抗晶间腐蚀能力和力学性能.将该工艺应用于工业生产的304奥氏体不锈钢热轧卷板,测试结果表明304各项性能得到改善,冷轧前退火工序可被在线固溶取代.     

Q235/304碳钢-不锈钢复合板界面结合的有限元模拟

应用MARC软件对304不锈钢(%:17～19Cr、8～11Ni)/Q235碳钢(%:0.14～0.22C)复合板前5道次往复热轧过程(变形率%:3.4、10.4、25.0、37.8、49.4)进行有限元模拟,得出Q235钢和304不锈钢在界面处的应力和应变分布。模拟结果表明,在两种材料都进入塑性变形状态时,界面处法向应力值达到或超过304不锈钢界面温度下的变形抗力,且两种材料应变平均值的差值≤0.01时即可复合,该模拟结果与生产试验结果一致;这说明使用小的单道次变形率,大的累积变形率可获得结合良好的碳钢/不锈钢复合板。     

碳扩散对SUS304+Q235B复合板卷轧制结合性能的影响

介绍了碳扩散对SUS304+Q235B复合板卷轧制结合性能的影响。热轧过程中SUS304+Q235B不锈钢复合板卷基覆层间碳扩散,主要发生在卷取后较长时间的缓慢冷却过程中。结合界面碳元素的大量扩散,使界面不锈钢侧碳含量大幅度提高,增加了在敏化温度下铬的碳化物析出,导致覆层侧不锈钢塑性降低和脆性增加。基层侧碳钢脱碳后,结合面基层侧的铁素体数量增加,塑性改善增强,使结合面附近基层与覆层的塑性变形能力差距增大,破坏基层与覆层间结合界面变形协调性,减弱结合面的结合强度。退火加速基覆层间碳的扩散,但固溶处理方式可以继续保持热轧态的基覆层间碳扩散的状况。     

高碳奥氏体不锈钢/钢复合板热处理工艺探讨

304(316)/Q345R复合板主要用于制造耐酸环境的压力容器,通过不同的热处理温度对爆炸焊接后的复合板进行各项性能检验结果对比,得出不锈钢/钢复合板的最佳热处理工艺为正火工艺,在此温度下不仅能够最大程度消除爆炸复合后的残余应力,优化复合板机械性能,而且能够避开奥氏体不锈钢450℃~850℃的敏化温度区间,保证晶间腐蚀性能,同时复合板其它性能检验也能达到要求。     

包覆浇铸高硼不锈钢复合板的变形协调性

包覆浇铸后的复合铸坯虽然已具有冶金结合,但热轧过程中,道次变形量若确定不合理将在界面处产生附加应力,附加应力值的大小将影响热轧后复合板的界面结合情况。应用ABAQUS有限元软件对包覆浇铸304不锈钢/高硼不锈钢/304不锈钢复合铸坯的热轧过程进行了有限元模拟,有限元模拟结果显示,当道次变形量大于17%时,覆层及芯层变形协调性变差,复合板界面将遭到破坏。实际热轧试验验证了有限元模拟结果的正确性,为包覆浇铸复合铸坯的热轧提供了有利的工艺参数。     

热轧管线用不锈钢复合板组织和性能研究

研究了热轧管线用304不锈钢+X65管线钢复合板的组织形貌、断口特征和性能。结果表明复合板组织理想,X65管线钢基板以针状铁素体组织为主,304不锈钢覆层为奥氏体组织;覆层与基板实现了良好的结合,剥离界面呈现均匀分布的等轴韧窝形貌;复合板力学性能良好,具有较低屈强比和较高的抗剪强度。     

建筑用不锈钢减振复合板冷却工艺制度研究及C弯板形优化

使用酒钢自产的0.26 mm 304不锈钢和0.9 mm镀锌板,利用引进新型复合材料生产线开发1.2 mm不锈钢减振复合板,研究了10种冷却方式对C弯板形的影响规律。研究结果表明：在镀锌板加热温度为260℃、不锈钢板加热温度为125℃,产线速度6 m/min的条件下,最佳的冷却工艺为全开1、2、3区上层水且关闭1、2、3区下层水;通过降低基板的冷却强度和提高复板的冷却强度可有效改善C弯;上层冷却强度越大,下层的冷却强度越小,形成的C弯越小;上层1区水开关对不锈钢减振复合板板形C弯的影响最大。     

真空热轧不锈钢复合板界面结合行为的研究

为了研究真空热轧不锈钢复合板的结合行为,本文以热轧304不锈钢/Q345低碳钢复合板为研究对象,通过剪切试验及组织分析等手段研究了变形量及真空度对不锈钢复合板结合性能的影响规律.结果表明,轧制总变形量从35%增加到75%之后复合板的剪切强度大约可增加100 MPa.真空度降低会导致结合界面氧化程度增加,进而降低复合板的结合性能,当真空由0.1 Pa变为20 Pa时,界面氧化物的比例由约10%提高到约50%,剪切强度由440 MPa降低到了350 MPa左右.最后根据试验结果提出了热轧不锈钢复合板的结合行为.     

热处理对316L/Q235复合板组织与力学性能的影响

 对热轧不锈钢复合板热处理前后状态进行了对比研究,利用扫描电镜对显微组织进行了观察和成分分析,利用维氏硬度计测量了试样硬度,通过剪切、拉伸试验对试样的力学性能进行了研究。结果表明,真空热轧复合板能实现良好复合,碳钢侧为铁素体和珠光体组织;不锈钢侧为奥氏体组织。热处理后试样界面结合性能提高,试样剪切强度、屈服强度和抗拉强度都相应提高。高温阶段快速冷却＋低温阶段缓慢冷却的热处理制度适用于316L/Q235不锈钢复合板热处理。     

EPR法评价304不锈钢的晶间腐蚀敏感性

本文通过将经过不同敏化制度处理的304不锈钢分别用硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法及电化学动电位再活化法进行晶间腐蚀试验,并将两种试验结果进行了对比。结果表明,以电化学动电位再活化法(EPR)测得的反向扫描与正向扫描电流密度最大值之比Rm(%)评价304不锈钢晶间腐蚀敏感性与硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法测得的结果一致。说明电化学EPR法可以定性、定量评价304不锈钢的晶间腐蚀敏感性。     

热轧不锈钢复合板界面剪切强度测定

 为了相对精确测定复合板结合界面的剪切强度,对热轧不锈钢复合板进行了系列剪切试验。利用扫描电镜和EDS能谱仪对热轧不锈钢复合板剪切后的界面微观特征进行了研究,发现剪切断裂一般发生在界面区域中强度较低的部位,温轧及冷轧复合板的经验公式并不适合预测热轧不锈钢复合板的剪切强度。根据台阶根部加工在不同位置的系列剪切试验可相对准确确定热轧不锈钢复合板的剪切强度。     

TMCP工艺轧制桥梁用不锈钢复合板的组织与性能

为了获得桥梁用不锈钢复合板良好的综合性能,采用控轧控冷(thermal mechanical control process,简称TMCP)工艺轧制了桥梁用不锈钢复合板316L+Q370qD,利用金相、扫描、拉伸、冲击、弯曲、剪切和晶间腐蚀等手段研究了该复合板的组织与性能。结果表明,316L+Q370qD桥梁用不锈钢复合板的界面实现了完全冶金结合,未发现孔洞、裂纹等缺陷以及大颗粒的析出物及氧化物夹杂等;复合板的屈服强度为421~446MPa,伸长率为24.0%~28.0%,-20℃纵向冲击吸收能量平均值为200J,180°内、外弯曲合格,平均剪切强度为412 MPa,复合板的各项力学性能均满足GB/T 8165—2008《不锈钢复合钢板和钢带》标准要求。按照GB/T 4334—2008方法 E进行晶间腐蚀试验,复层不锈钢316L未出现晶间腐蚀现象,具有良好的耐晶间腐蚀性能。     

用电化学方法测量不锈钢晶间腐蚀的敏感性

用电化学再活化法研究测量了不锈钢晶间腐蚀敏感性的大小,并与传统方法的测量结果做了比较.结果发现电化学再活化法是目前测量不锈钢尤其是测量复合板不锈钢复层的晶间腐蚀敏感性大小的一种准确、迅速的理想检测手段.     

铁路桥梁用轧制不锈钢复合板的应用性研究

对真空轧制法制备的铁路桥梁用不锈钢复合板316L+Q370qD进行了组织性能、扭转、焊接、疲劳、晶间腐蚀等应用性研究。结果表明:铁路桥梁用轧制不锈钢复合板316L+Q370qD复合界面实现了良好的冶金结合;复合板抗剪强度高,具有良好的强度及塑韧性,以及良好的承载扭曲变形性能及焊接性能;复合板焊接接头抗疲劳性能优异,其覆层不锈钢具备良好的抗晶间腐蚀性能。铁路桥梁用轧制不锈钢复合板能够满足相关标准的技术要求,用于制造铁路桥梁的桥面结构是安全可靠的。     

443高铬铁素体不锈钢耐蚀性能评价

通过盐雾试验、电化学试验和应力腐蚀试验,并结合扫描电镜,对比研究了443超纯铁素体不锈钢和304奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能。结果表明:碳、氮间隙元素极低的高铬443超纯铁素体不锈钢点腐蚀速率小于304奥氏体不锈钢,具有比304更优异的耐氯离子腐蚀性能;同时,443不锈钢不具有晶间腐蚀敏感性,而304具有严重的晶间腐蚀敏感性;304不锈钢有可能发生应力腐蚀断裂,443不锈钢没有这种危险。可见,443超纯铁素体不锈钢是304奥氏体不锈钢理想的替代材料,可用于电梯、建筑装饰、厨具等众多行业。     

不锈钢材料在酸溶液中耐蚀性的研究

研究了不锈钢AISI304和1Cr18Ni9Ti在几种酸溶液中的腐蚀特征。这两种不锈钢在HNO3，H2SO4，H3PO4溶液中腐蚀轻微，主要是晶间腐蚀；而在HCl溶液中腐蚀严重。以点蚀为主。不锈钢AISI304的耐蚀性优于1Cr18Ni9Ti，不锈钢中碳的质量分数越低。其耐蚀性能越好。     

纯铁中间层对热轧不锈钢复合板性能的影响

 为了减少不锈钢和碳钢热轧复合时结合界面形成脆性化合物,提高复合板的力学性能,在轧制温度为1 000、1 100及1 200 ℃,压下量约为70%的条件下,进行了添加不同厚度纯铁中间层的真空热轧复合试验。通过光学显微镜、SEM观察以及拉伸试验等,研究了纯铁中间层对复合板界面微观组织和拉伸性能的影响。结果表明,当加入不同厚度纯铁中间层时,同温度下不锈钢/碳钢复合板拉伸性能都有不同程度的提高。并且在小于70%压下量下,2 mm厚度的纯铁中间层可以完全阻止碳钢中的碳元素向不锈钢侧扩散,避免了碳铬化合物的形成,使结合界面的组织得到改善,力学性能得到提高。     

不锈钢复合板界面组织形貌

界面微观组织形貌严重影响不锈钢复合板的界面结合强度及其抗蚀性能,为此,采用氩气保护轧制复合法制备了SUS304不锈钢/普碳钢复合板,对复合板界面区显微组织、元素扩散以及嵌合现象进行了观察分析。结果表明,不锈钢/普碳钢两种金属在界面区域发生了不同程度的相互嵌合,随着轧制道次增加,嵌合程度加深,界面孔洞减少,界面结合强度提高。在界面附近,碳元素穿越界面向不锈钢侧发生扩散,碳化物相主要分布在晶界上,XRD及TEM检测结果表明,富铬碳化物相为M23C6型碳化物。不锈钢复合板剪切强度随压下率增加而增大,经过总压下率为74.5%的轧制后,剪切强度达到361 MPa。     

201不锈钢与304不锈钢耐腐蚀性能的研究

本文用动电位极化法及浸泡法比较了304不锈钢及201不锈钢的耐蚀性，结果发现，201不锈钢的耐晶间腐蚀性能优于304不锈钢，且其耐醋酸的腐蚀性也明显地优于304不锈钢，但其耐硝酸的腐蚀性能却不如304不锈钢，因此，我们认为经济型的201不锈钢具有良好的应用前景。     

纯铁做中间材制备不锈钢/碳钢热轧复合板

 针对真空热轧制备不锈钢/碳钢复合板过程中碳钢中的碳元素和不锈钢中的铬元素易形成碳化物影响复合强度的问题,进行了在碳钢和不锈钢之间加入纯铁层的不锈钢/碳钢真空热轧试验研究。测量了不同压下量下复合板的结合强度,并对轧后的复合板进行了金相组织观察和扫描电镜元素分布的分析。试验结果表明,加入纯铁中间层时,纯铁和碳钢容易达到良好的冶金结合,同时纯铁中间层的加入可以阻碍碳钢中的碳元素向复合界面处扩散,减少了碳铬化合物形成,有利于界面结合强度的提高。