开发廉价204Cu不锈钢代替304不锈钢

在改型201基础上添加3％的铜，开发出一种填补200系列和300系列之间空白的不锈钢。     

稀土铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响

为了研究稀土对系泊链钢耐蚀性能的影响,冶炼铈含量不同的稀土系泊链钢,利用稀土在钢中的有利作用,力求进一步提高系泊链钢的耐蚀性能。试验用22MnCrNiMo稀土钢由10 kg真空感应炉冶炼,热轧成17 mm板坯,经930 °C二次淬火加620 °C回火处理,通过质量法、极化曲线法和交流阻抗法研究铈对22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加稀土铈后,不同铈含量试验钢的抗腐蚀性能均有所提高,钢中铈的最佳质量分数为0.143%。此含量下,试验钢组织的均一性最佳,钢中夹杂转变为稳定性高的稀土类球状夹杂,使得试验钢在任一浸泡周期内的腐蚀速率均为最小,除锈后的腐蚀痕迹最轻;容抗弧半径达到最大,即反应电阻到达最大;阳极极化曲线位于其他试验钢阳极极化曲线的左边,即阳极电流密度变小,反应阻力增大。所以铈可以提高22MnCrNiMo钢耐腐蚀性能,当钢中铈的质量分数为0.143%时,试验钢的抗腐蚀性能表现最佳。     

稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及腐蚀性能的影响

采取在0Cr13不锈钢中加入稀土元素Y,研究稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及耐腐蚀性能的影响,通过金相组织观察,夹杂物成分分析,周期浸泡试验,自腐蚀电位检测,腐蚀交流阻抗谱测量等方法研究了稀土元素Y对0Cr13不锈钢组织及腐蚀性能的影响。结果表明:稀土元素Y使0Cr13不锈钢的组织细化、均匀,形成稀土复合物,减少了硫、氧夹杂物的危害;稀土元素Y可有效提高0Cr13不锈钢的抗腐蚀能力。     

稀土元素Ce对409L不锈钢退火组织和热疲劳性能的影响

试验用409L不锈钢（/%:0.01 C,0.82~0.86Si,0.26Mn,0.002~0.006S,0.034~0.041P,11.44~11.51Cr,0.24~0.27Ti,0~0.09Ce）由10 kg真空感应炉熔炼,锻成30 mm×30 mm方坯,冷轧成2 mm钢板,1100℃ 5min退火。研究了Ce对409L钢900℃ 30min退火组织的影响和900℃-室温热疲劳性能的影响。结果表明,当钢中含0.03%Ce时409L钢退火晶粒细化,热疲劳性能最佳,当进一步增加Ce含量,退火晶粒粗化,钢的热疲劳性能逐渐降低。添加稀土元素Ce后,钢中TiN和TiN-Al₂O₃复合夹杂物基本消除,形成细小球形含Ce的钛氮复合夹杂物和含Ce的Al-O-Ti复合夹杂物,添加过多的Ce,使晶界夹杂物增加,降低热疲劳性能。     

稀土元素Ce对铸态Cu-Si-Ni合金组织号陛能的影响

研究了稀土元素Ce的不同加入量对铸态Cu—Si—Ni合金电导率、硬度和组织的影响。研究结果表明：稀土元素Ce能净化铜基体、细化晶粒、提高cu—si—Ni合金的电导率及硬度,当稀土元素Ce的加入量为0．06％时Cu—Si—Ni合金的电导率和硬度最高。     

残余元素Pb、Sn对含Cu奥氏体不锈钢表面质量的影响

研究了电弧炉+AOD和转炉+VOD冶炼的奥氏体不锈钢SUS304HC(%:≤0.06C、18～19Cr、8～11Ni、2～3Cu)和201Cu(%≤0.08C、7.5～10.0Mn、14～17Cr、4～6Ni、2～3Cu)中Sn、Pb等残余元素含量对初轧坯角裂和环向裂纹以及盘条表面横向裂纹的影响,并分析了残余元素的来源和控制措施。结果表明,当钢中Pb含量超过0.001%或Sn含量超过0.011%时,不锈钢热塑性降低,轧坯角裂倾向增加;控制炉料中残余元素含量是降低钢中Pb、Sn含量,提高初轧坯表面质量的有效措施。     

新型耐腐蚀加热管用不锈钢组织和性能

电热水器用不锈钢材料主要有310S、840等,在使用过程结垢后,容易造成加热管的腐蚀失效。为了解决此问题,针对加热管的服役环境,在310S成分基础上,添加Mo元素,并优化调整了其他合金成分,开发了新型耐腐蚀加热管用不锈钢新材料。研究了新型加热管不锈钢热轧固溶酸洗态的微观组织、力学性能和耐腐蚀性能,并与310S做了对比。利用Thermo-Calc热力学软件分析了新材料在平衡条件下合金组织随温度的变化规律,在900 ℃左右开始析出σ相,但数量不多。在与310S相同轧制规程和热处理规程条件下,新型材料热轧固溶酸洗态的抗拉强度(R_m)、屈服强度(Rp0.2)、伸长率平均值分别为611 MPa、286 MPa、52.8%,强度整体略高于310S,但差别不大,伸长率略低于310S。新材料晶粒度为5.5级,部分区域7级,晶粒度略大于310S,整体上差别不大。新材料和310S平均点腐蚀速率分别为0.49 g/(m2·h)、1.37 g/(m2·h),可见新材料的耐点腐蚀性能明显优于310S。     

稀土元素Ce对A36船板钢耐腐蚀行为的影响

试验用A36和含Ce的A36Ce船板钢(/%:0.12~0.13C,0.21Si,0.77~0.79Mn,0.013~0.015P,0.003~0.004S,0.32~0.33Cr,0.023~0.025Al,0~0.009Ce)由真空感应炉熔炼,铸成7 kg锭,锻成25 mm×25 mm方坯,并经865℃ 0.5 h空冷的正火处理。通过对普通不含Ce的A36船板钢和含0.009%Ce的A36Ce船板钢在模拟海水(3.5%NaCl)环境中的全浸试验,用失重、电化学方法、扫描电镜和X-射线衍射法分析了两钢种腐蚀速率,腐蚀形貌和锈层特征。结果表明,在海水中浸蚀30天后,A36船板钢的腐蚀速率为1.8 g/(mm²·天),A36Ce船板钢的腐蚀速率为1.2 g/(mm²·天);A36Ce船板钢易形成黑色较致密的内锈层,且不易脱落;普通A36船板钢点腐蚀倾向较严重,而A36Ce船板钢以均匀腐蚀为主;两种钢腐蚀产物主要为铁的氧化物和羟基铁。     

不锈钢在高温高压釜乙酸溶液中耐腐蚀性能研究

在试验室中模拟不锈钢所处的高温高压生产环境,对两种牌号不锈钢在同种乙酸介质中的耐腐蚀性能进行对比实验研究,并且对同种不锈钢试样在不同方法制备的乙酸介质中的耐腐蚀性能进行对比研究。试验结果显示,送样316L不锈钢的耐腐蚀性能较00Cr17Ni14Mo2不锈钢的耐腐蚀性能差;316L不锈钢在乙醇制乙酸中的耐腐蚀性能低于在乙烯制乙酸中的耐腐蚀性能。上述试验为某化工厂生产设备的选材以及生产介质的选择提供了相应依据和参考。     

Te对303Cu不锈钢硫化物及性能的影响

为研究碲（Te）冶金在303Cu不锈钢中的工业化应用效果,开展了向303Cu不锈钢中添加Te的工业化生产试验,探究了Te添加对303Cu易切削不锈钢耐蚀性能的影响,并验证了Te对303Cu耐蚀性能的影响。通过蔡司金相显微镜、扫描电镜、三维腐刻、表面粗糙度仪、盐雾试验、显微硬度等方法对比分析了303Cu不锈钢原样以及303Cu碲改质铸坯和轧材中硫化物的形态变化、尺寸分布及切削性能、耐蚀性能和硬度变化。结果表明：303Cu不锈钢（Te改质）铸坯中硫化物长宽比较小,分布更加均匀,硫化物硬度增加,Te改质303Cu轧材后硫化物由长条状变成纺锤体,有效抑制了硫化物在轧制过程中的形变;Te改质、轧材切削后C型屑比例提高且表面粗糙度降低;Te改质后,轧材在120 h和240 h中性盐雾试验下腐蚀面积相比原样均有所减小。     

稀土元素镧对20钢组织和性能的影响

通过10kg真空中频感应炉熔炼、扫描电镜、能谱分析和Gleeble-1500试验机热模拟试验研究了0～0.072%La对20钢夹杂物、组织和高温拉伸性能的影响。结果表明,经稀土金属镧对钢中MnS、Al₂O₃等夹杂物变质处理后,形成尺寸≤2μm的椭圆体和球形RE₂O₃、RE₂O₂S和RES稀土夹杂物,显著提高20钢在850～1050℃的热塑性,与未加La钢相比,高温拉伸后水冷的马氏体板条组织更细。     

稀土对20MnVB钢组织性能的影响

本文试验研究了稀土对２０ＭｎＶＢ钢硫化物和氧化物的变质作用，以及对组织和性能的影响。结果得出ＲＥ／Ｓ为１．８～２．５时，２０ＭｎＶＢ钢具有最佳的组织和综合性能。     

稀土对耐热钢高温性能的影响

通过对真空持久试样断口表面的离子探针分析,证明稀土偏聚晶界,增加了晶界的强度,改善了钢的热强性和热塑性。用同位素方法试验表明,稀土提高了钢中铬的扩散速度,促进了Cr_2O_3保护膜的形成。用SEM、EDEX、ICP及X光等方法对合金表面氧化皮进行的研究表明,钢中加入稀土改变了氧化皮结构,细化了晶粒,抑制或延缓了氧化皮与基体界面空洞的形成,使氧化皮不易开裂和脱落,改善了钢抗氧化性。     

稀土对冷轧无取向电工钢成品组织和磁性能的影响

在220mm×1280mm弧形连铸机通过自动喂丝机经金属耳管向结晶器电工钢水(/%:≤0.005C、2.0～2.6Si、0.20～0.30Mn、0.008P、0.001～0.009S、0.15～0.40Al、≤0.0010[O])喂稀土丝。通过光学、电子显微镜,系统地研究了钢中稀土含量(0～0.45%RE)对0.5 mm退火的冷轧无取向电工钢成品组织和织构、夹杂物形态和分布,以及磁性能的影响。结果表明,当钢中稀土含量为0.008%～0.020%时,能有效控制细小夹杂物的有害影响,促进退火成品晶粒尺寸增大,增强有利织构组分,显著地改善了冷轧无取向电工钢成品的磁性能。     

Fe-20Cr-5Al不锈钢加稀土元素La合金化工艺对La收得率的影响

研究了50kg真空感应炉+电渣重熔工艺冶炼Fe-20Cr-5Al不锈钢(/%:0.004~0.006C,0.18Si,0.08Mn,20.25~20.28Cr,5.06~5.17Al)时的加La合金化方法对La回收率的影响。结果表明,采用真空感应炉熔炼(VIF)Fe-20Cr-5Al母合金+稀土氧化物La₂O₃(/%:50CaF₂-20CaO-30La₂O₃)电渣重熔(ESR)La合金化时,钢中La的平均含量为0.003%,加稀土氧化物电渣重熔La合金化不明显;真空感应炉母合金La合金化(含0.38%La)+70%CaF₂-30%Al₂O₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.066%;真空感应炉母合金La合金化(含0.34%La)+50%CaF₂-20%CaO-30%La₂O₃电渣重熔后钢中平均La含量为0.032%,说明含La母合金在电渣重熔过程La烧损较大,但30%Al₂O₃较30%La₂O₃更有利降低母合金在电渣重熔过程中La的烧损。     

高塑性 Cr-Mn-Ni-Cu-N 奥氏体不锈钢 YGA201的研制

在实验室采用200 kg非真空感应炉研制了成分(％)为:≤0．10C,5．0-9．5Mn,16．0-19．0Cr, 3.5～5.5Ni,1．0～2.0Cu,≤0.2N的奥氏体不锈钢YGA201。力学性能和腐蚀试验结果表明,YGA201不锈钢含1．0％-2．0％Cu,使其1 050℃固溶处理后的延伸率达60％,高于ASTM201不锈钢(延伸率44％),该钢热加工性能和1 mol／L H₂SO₄中的耐腐蚀性能与SUS304(18Cr-8Ni)不锈钢相当。     

Cu对304奥氏体不锈钢应变诱发马氏体相变的影响

借助 X-射线衍射分析法研究了 0.45% ~1.44%Cu 对(%)：0.068 ~ 0.072C 18.72~19.06Cr 、9.40~ 9.46Ni的304不锈钢-196 ℃低温拉伸应变诱发马氏体相变的影响。结果表明,Cu对304不锈钢-196 ℃应变诱 发e马氏体相变有明显的抑制作用;当Cu含量增至1.44%时,在经低温变形的钢中未检测到ε马氏体相变。随钢中Cu含量增加,-196℃ 应变诱发α'马氏体相变倾向降低,致使应变累积到一定程度后,流变应力低于低Cu钢。     

有害元素Sn、Pb含量对不锈钢热加工性能的影响

对有害元素引起钢板缺陷剖析、裂纹钢锭解剖及有害元素不同含量对热加工影响试验,得出当钢中铅当量［Pb］=%Pb+0.02(%Sn)≤0.0084%时,钢板表面良好,无裂纹。     

稀土元素在洁净重轨钢中存在状态的热力学模型研究

建立了可以定量描述洁净稀土重轨钢凝固过程中成分偏析与夹杂物析出的耦合热力学模型,经文献验证,模型具有较高精度。通过模型分析了稀土加入量对洁净钢中夹杂物的析出规律与稀土存在状态的影响。得出在洁净重轨钢中加入稀土可以变质钢中MnS、Al₂O₃夹杂;钢中首先析出稀土氧硫化物(或稀土铝酸盐),其次是稀土硫化物,最后是稀土氮化物;在同一稀土加入量条件下,固溶La的量要大于固溶Ce的量。     

新型奥氏体耐热不锈钢305B的高温力学性能和组织特征

试验305B钢(/%:0.048C、3.32Si、1.34Mn、19.46Cr、13.32Ni、0.46Nb),304钢(/%:0,050C、0.30Si、0.90Mn、18.05Cr、9.23Ni)和310S钢(/%:0.051C、0.44Si、1.17Mn、25.36Cr、21.32Ni)由200 kg真空感应炉熔炼。通过Gleeble-3800热模拟试验机、光学显微镜和透射电子显微镜研究了试验钢的500～1 000℃的高温力学性能和水冷后的组织,以及利用Thermo-calc软件得出305B钢在15%～25%Cr内的平衡相图。结果表明,在500～1 000℃305B钢屈服强度(500℃-261 MPa,1 000℃-45 MPa)高于304钢和310S钢,305B钢抗拉强度(500℃-536MPa,1 000℃-76 MPa)接近310S钢,但远高于304钢,305B钢NbC析出相使该钢具有高的高温强度;305B钢的高温断面收缩率高于310S钢,低于304钢。