5Cr21Mn9Ni4N耐热钢等温时效组织研究

利用XRD、SEM研究了两种不同原始组织状态的耐热钢5Cr21Mn9Ni4N(21-4N)等温时效过程中组织结构的变化。结果表明：等温时效过程中基体组织将发生分解，通过不连续沉淀机制形成M23C6 γ层状组织，且M23C6量随时效温度的提高而增加，其时效过程中微观组织变化与原始组织状态有关。讨论了原始组织状态对21-4N钢组织稳定性及高温使用性能的影响。     

固溶处理对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢组织及碳化物的影响

利用FactSage软件中的FSstel数据库对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的相图进行计算,分析了氮元素对凝固及冷却过程中相变及析出相的影响,得到了53Cr21Mn9Ni4N耐热钢平衡凝固及冷却相变路径图,并用OM、SEM、XRD、EDS等对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶3、10、20、40和60 min后的显微组织及碳化物演变规律进行了研究。结果表明,53Cr21Mn9Ni4N耐热钢由1600 ℃平衡冷却至300 ℃的过程中完整的平衡相变路径为:液相+气体→液相→液相+δ铁素体→液相+δ铁素体+奥氏体→液相+奥氏体→奥氏体→奥氏体+M₂₃C₆→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆+α铁素体→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆+α铁素体+σ相。M₂₃C₆的析出温度随着氮含量的增加而降低,M₂(C,N)的析出物温度随着氮含量的增加而升高,M₂₃C₆会因M₂(C,N)的析出受到抑制。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的铸态组织非常不均匀,奥氏体呈树枝晶状生长,枝晶间析出大量层片状碳化物。随着固溶时间的增加,分布在枝晶间的层片状碳化物逐渐变成块状及短棒状,碳化物的数量逐渐减少,粗壮的树枝晶也逐渐变得细小。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶后的组织及碳化物均得到明显改善。     

1Cr6Si2Mo马氏体耐热不锈钢连铸方坯质量的控制

1Cr6Si2Mo马氏体耐热不锈钢在连铸生产过程中,铸坯易出现中心疏松、缩孔、偏析和柱状晶发达及表面凹坑的质量缺陷;针对这些质量缺陷,采取了降低钢液的过热度、选择适宜的冷却强度、降低拉速和提高结晶器电搅电流等措施,通过这些措施能有效提高铸坯表面质量,降低中心疏松、缩孔及偏析等质量缺陷。     

5Cr21Mn9Ni4N（21—4N）钢中M23C6的沉淀

观察研究了２１４Ｎ钢中球（块）状Ｍ２３Ｃ６,特别是球间片状Ｍ２３Ｃ６的沉淀特征。发现球（块）状Ｍ２３Ｃ６的数量、尺寸不仅取决于固溶效果Ｐ值,而且还与固溶加热后的冷却速度有关;球间片状Ｍ２３Ｃ６的沉淀倾向较大,其沉淀倾向对固溶加热后的冷却速度十分敏感,冷却速度的减慢相当于固溶温度的降低;Ｐ值愈大或冷却愈慢,片状的数量愈多;反之,薄片的尺寸和厚度愈小     

53Cr21Mn9Ni4N钢的氮含量控制分析

分析合金元素和钢水温度对氮含量的影响,通过增大氮气流量搅拌钢液和加入氮化铬稳氮等措施,稳定控制钢水中的氮含量。     

时效对Cr21Ni6Mn9N钢氢脆敏感性的影响

研究了650℃时效1—1000h对Cr21 Ni6Mn9N钢组织和氢脆敏感性的影响。结果表明,时效过程中,晶界上析出M_3C_6型碳化物,晶界附近出现贫Cr区。随时效时间的延长,碳化物变大并相互连接。晶界附近的贫Cr程度则随时效时间的延长逐渐加剧,但在100h以后又趋于恢复,当时效达1000h时恢复到与时效1—2h的试样相近。钢的氢脆敏感性随时效时间的增加而提高,并不因贫Cr现象的减轻而下降。这表明晶界碳化物的出现是时效过程中钢的氢脆敏感性提高的主要原因。     

提高21-4 N气阀钢冷拉质量的措施

21-4 N钢冷拉坯的折迭、裂纹、椭圆度是冷拉开裂的主要原因。坯料固溶温度为1120℃,保温时间为(0.5~1)h,半成品固溶处理时快速升温等措施都可减少冷拉开裂率。     

N4／1Cr18Ni9Ti与N4／0Cr25Ni20复合板焊接研究与应用

本文针对N4／1Cr18Ni9Ti与N4／0Cr25Ni20复合板的特殊焊接要求,根据NB／T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》的要求,制备2块N4／1Cr18Ni9Ti试板,2块N4I／0Cr25Ni20试板,尺寸均为500mmX150mmX（4＋14）mm。不锈钢基层采用GTAW打底,焊丝选用HOCr21Ni10,SMAW填充与盖面,焊条选用A302与A402。镍复层的焊接采用手工钨极氩弧焊,焊丝选用含Ti、AI等脱氧元素的ERNi-1焊丝,保护气体选择98％Ar＋2％H2。试板焊接完成,外观检验合格后进行100％RT,检测结果符合JB厂r4730,2—2005I级合格,镍复层进行100％PT,检测结果符合JB／T4730．5—2005I级。两种焊接试板分别取样并做拉伸、弯曲力学性能分析,镍复层焊缝做化学成分分析。通过两块焊接试板试验对比,不锈钢基层焊接材料选择HOCr21Ni10焊丝与A302焊条。镍复层焊接采用ERNi-1焊丝,焊接保护气体为98％Ar＋2％H2。通过焊接工艺评定试验研究,解决了N4／1Cr18Ni9Ti与N4I／0Cr25Ni20复合板焊接问题,提高了用户坩埚的返修质量与再次使用寿命,为使用单位节约了成本。     

EFFECT OF AGING ON HYDROGEN EMBRITTLEMENT SUSCEPTIBILITY OF STEEL Cr21Ni6Mn9N

Effects of 650℃ aging for 1—1000 h on structure and hydrogen embrittlement susceptibility(HES)of steel Cr21Ni6Mn9N have been investigated.The results show that M_(23)C_6 typecarbide precipitates at grain boundaries and Cr-depletive region appears beside them duringaging.The precipitates grow and connect each other as the aging time prolongs.Meanwhile,the degree of Cr-depletion aggravates first and then recovers gradually while the aging time isvery long,i.e.,1000 h.The HES of the steel increases with increasing aging time but does notreduce with the recovery of Cr content at the Cr-depletive region.That implies that the ex-isting of carbides at grain boundaries might be the main reason which promotes the HES ofsteel during aging.     

退火工艺对21-6-9奥氏体不锈钢组织的影响

研究了200～750 ℃退火对冷拔21-6-9奥氏体不锈钢显微组织的影响。结果表明,在200～550 ℃退火时,冷拔21-6-9奥氏体不锈钢的晶粒尺寸及孪晶密度变化不大,主要以回复为主,无第二相析出;当退火温度高于550 ℃时,晶粒发生了再结晶,并有大晶粒吞并小晶粒的现象,孪晶密度随退火温度升高先增加后减小,且在650 ℃退火后组织中有Cr₂₃C₆型碳化物析出,并随着退火温度的升高析出物逐渐增多。     

Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织和晶间腐蚀敏感性的影响

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200 ℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶温度在950~1200 ℃时,00Cr21Ni6Mn9N不锈钢的晶粒尺寸随着固溶温度的升高而增大,Nb的加入促进00Cr21Ni6Mn9N不锈钢中混晶组织的出现,提高其完全再结晶温度。不含Nb的试验钢在1000 ℃以上固溶后即可获得晶粒大小均匀的组织,而含0.057%Nb的试验钢则需要在1100 ℃以上才可以获得均匀组织,且其尺寸略大于无Nb钢在1000 ℃时完全再结晶的晶粒。随着固溶温度的升高和晶粒尺寸的长大,析出的Z相含量降低,晶粒界面能减小,在1150 ℃和1200 ℃固溶1 h后,Nb对晶粒的细化作用和温度升高造成的晶粒长大程度变得不再明显。两种成分的钢均具有较低的晶间腐蚀敏感性,含Nb量为0.057%的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢其再活化率R_a值较不含Nb的钢进一步降低。     

5Cr21Mn9Ni4WNb2N奥氏体耐热钢晶界碳化物

5Cr21Mn_9Ni_4WNb_2N耐热钢锻造后在1200℃以上加热时，NbC聚集成大块，在1200℃以下加热时，NbC薄膜（片）的析出倾向随加热温度降低而增大，1130℃及其以下加热时，粒状和细片状M_(23)C_6随加热温度降低而增多，而且NbC块可作为碳源退化成M_(23)C_6颗粒，过高或过低温度的锻造加热，因晶界NbC块过大或晶界NbC薄膜（片）过多而不利于锻造加工。