热处理对316L不锈钢组织和性能的影响

通过试验研究了不同热处理工艺对316L不锈钢组织和性能的影响.试验结果表明,1 000℃固溶处理30min的硬度最大(77.8 HRB)、晶粒最细.若提高固溶处理温度,可以改善钢的抗腐蚀性,但温度过高,会降低钢的硬度.与固溶处理相比,由于发生时效硬化,固溶处理后进行时效处理的硬度更高、显微组织更好.     

316L不锈钢表面沉积CrCN薄膜的结构及性能研究

利用多弧离子镀技术在316L不锈钢和单晶硅上沉积CrCN薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压痕仪、273A电化学工作站和多功能摩擦磨损试验机等对316L不锈钢及CrCN薄膜的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能和摩擦学性能进行表征.结果表明:在316L不锈钢上沉积CrCN薄膜后,硬度从4 GPa提高到22 GPa,H/E和H3/E2分别从0.022和0.002 GPa提高到0.071和0.11 GPa;阳极腐蚀电位从-0.21 V上升到-0.19 V;在大气,去离子水,海水环境下的摩擦系数及磨损率均显著降低,表现出较优异的综合性能.     

Analysis of the microstructure and mechanical properties of 309L austenitic stainless steel

309L is a kind of austenitic stainless steel.This paper discusses 309L,which was smelted and rolled in a lab.Its microstructural characteristics in states of as-cast,hot-rolling,cold-rolling and solid solution were investigated respectively by optical microscope (OM).It is found that 309L is composed of austenite and residual δ-ferrite under these conditions,and the δ-ferrite cannot be eliminated easily by heat-treatment.Its hot plasticity and deformation resistance were investigated in a series of heat simulation tests.Its mechanical properties under different cold reductions were studied.All these provide valuable experimental data for the industrial production.     

烧结工艺对316L不锈钢组织与性能的影响

通过研究烧结气氛和烧结温度对冷等静压态316L不锈钢组织和力学性能的影响,探究了烧结的致密化过程,并初步分析了挤压之后不锈钢的组织与性能。发现真空条件下获得的力学性能均比Ar气氛下烧结的好;在N2气氛烧结的不锈钢抗拉强度为803.5 MPa,屈服强度为407.2 MPa,但是断后延伸率仅为33.7%。在真空气氛下进行烧结,随温度的升高,孔隙率下降、孔隙尺寸减小并发生球化;通过对比烧结温度的影响,得出在1 380℃进行烧结获得的力学性能最好,抗拉强度为578.4 MPa,断后伸长率为52.0%,并且晶粒比较细小。经过挤压处理,不锈钢晶粒进一步细化,抗拉强度为675.6 MPa,屈服强度为305.4 MPa,断后伸长率为45.6%。     

铜包覆石墨烯增强316L奥氏体不锈钢力学性能研究

采用分子水平混合和低速球磨的方法制备铜包裹石墨烯/316 L不锈钢复合粉体,通过放电等离子烧结制备石墨烯增强316 L奥氏体不锈钢复合材料,研究铜及石墨烯对复合材料密度、硬度和拉伸性能的影响,并对拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:通过分子混合和球磨混合可制备铜包裹石墨烯与不锈钢均匀混合的复合粉体.烧结过程石墨烯结构保持完整.铜包裹石墨烯增强体可明显改善烧结不锈钢复合材料的密度、硬度、抗拉强度和屈服强度,使其分别提高3.6%、17.4%、35.8%和34.5%.     

Effect of welding processes on tensile, impact, hardness and microstructure of AISI 409M ferritic stainless joints fabricated using duplex stainless steel filler metal

 The present investigation is aimed at to study the effect of welding processes such as shielded metal arc welding, gas metal arc welding and gas tungsten arc welding on tensile and impact properties of the ferritic stainless steel conforming to AISI 409M grade. Rolled plates of 4 mm thickness were used as the base material for preparing single pass butt welded joints. Tensile and impact properties, micro hardness, microstructure and fracture surface morphology of the welded joints have been evaluated and the results are compared. From this investigation, it is found that gas tungsten arc welded joints of ferritic stainless steel showed superior tensile and impact properties compared with shielded metal arc and gas metal arc welded joints and this is mainly due to the presence of finer grains in fusion zone and heat affected zone.     

316L不锈钢中氮气合金化行为

通过FactSage热力学计算软件和实验室实验研究了在常压和真空条件下温度、氮分压和碳含量对316L不锈钢中氮溶解度的影响.结果表明：钢中氮的溶解度随着温度的降低而升高,随着氮分压的增大而增大,随着钢液碳含量的增加而减少,其中氮分压对钢液氮溶解度的影响最大.不同吹氮条件下氮溶解度实测值与FactSage热力学软件计算值较吻合.生产控氮型316L不锈钢可以在吹氧脱碳阶段实现,生产氮质量分数大于0.10%的中氮型316L不锈钢,只能在氮分压大于30kPa的加料阶段以及破真空后大气微调阶段实现.     

异步轧制对316L不锈钢组织与性能的影响

研究了形变量分别为50%和80%的异步轧制(速比1.28)对316L不锈钢显微组织与性能的影响.结果表明:异步轧制后显微组织中出现大量机械孪晶;样品表面粗糙度显著降低,硬度明显提高.由于粗糙度降低和孪晶界的贡献,在腐蚀介质(c(H2SO4)=0.05 mol/L, c(NaCl)=0.5 mol/L的水溶液)中,样品表现出良好的耐腐蚀性能.     

添加金属粉末对粉末冶金316L不锈钢性能的影响

研究了分别添加20％（质量分数）铜粉、锡粉，铝粉对粉末冶金3161，不锈钢性能的影响。在烧结温度为1100℃、烧结气氛为分解氨的条件下，对烧结材料的硬度、密度和显微组织进行了检测和分析。结果表明：添加20％铝粉可显著提高不锈钢粉末的压制性，但铝粉会与不锈钢基体发生强烈的化学反应，生成Fe2Al，恶化材料的性能；添加20％锡粉可显著提高材料的硬度；添加20％铜粉对材料的硬度影响不大。添加大量低熔点金属粉末的液相烧结不能显著提高材料的密度。     

含氮316L不锈钢氮合金化工艺研究

在常压和真空条件下研究了温度与氮分压对316L不锈钢中氮溶解度的影响,钢中氮的溶解度随着温度的降低而升高,随着氮分压的增大而增大.建立了316L不锈钢氮溶解度热力学计算模型,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合.在1773~1873K条件下,生产控氮型316L不锈钢,氮分压要控制在6~28kPa以上;生产中氮型316L不锈钢,氮分压要控制在22~101kPa以上.常压下吹氮10min,钢液含氮量即可超过0.10%.     

奥氏体不锈钢309L的组织及力学性能分析

309L是一种奥氏体不锈钢,通过在实验室冶炼、轧制309L不锈钢,并在光学显微镜下观察其在铸态、轧制态以及固溶态下组织特点,发现309L在三种状态下的组织均为奥氏体相和残留的高温δ铁素体相,且这种凝固过程形成的δ铁素体难以通过热处理消除。还通过热模拟试验测定了309L的高温热塑性和变形抗力,并且测试了309L不同冷变形量下的力学性能,为工业生产提供了相关试验依据。     

316L不锈钢/Y-PSZ复合材料摩擦磨损特性

在MRH-3型高速环块磨损试验机上研究了粉末冶金方法制备的316L不锈钢/Y-PSZ金属陶瓷复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损性能,并与T10钢(HRC45)的耐磨性能进行了对比.考察了316L不锈钢体积分数(30%~50%)、颗粒尺寸(10.8~51.6μm)及对偶环转速(200~280r·min^-1)对材料耐磨性的影响.结果表明:随着316L不锈钢含量的增加和颗粒尺寸的增大,或随着对偶环转速的提高,复合材料的耐磨性下降.在本文研究条件下,除个别情形外,所制备316L/Y-PSZ复合材料的耐磨性能优于T10钢;当不锈钢体积分数为30%、颗粒尺寸为10.8Ⅱm时,复合材料的耐磨性能达到T10钢的3.0~3.2倍.316L不锈钢/Y-PSZ复合材料的磨损机理主要为316L不锈钢颗粒剥落和Y-PSZ基体层片剥落.     

氮对316L型不锈钢等离子弧焊接性能的影响

氮作为一种强奥氏体化元素,在不降低韧性的前提下可以提高材料强度和抗腐蚀性能。为了研究氮含量对316L型不锈钢焊接性能的影响,采用两种不同氮含量的316L型不锈钢进行不填丝穿孔等离子弧焊接。通过力学、抗晶间腐蚀等性能的对比,结合金相组织观察,可以看出奥氏体不锈钢中氮元素含量的增加能够提高焊接接头的抗拉强度,但却促进了热影响区晶粒的粗化,导致热影响区的低温冲击性能降低。     

316L/X65双金属复合管焊接接头组织与性能

 采用钨极氩弧焊和手工电弧焊焊接316L/X65双金属复合管。利用光学显微镜、能谱仪、扫描电镜、力学性能测试及电化学测试等分析手段研究了复合管焊接接头的微观结构、化学成分、力学性能及电化学腐蚀性能。结果表明,过渡层焊缝的化学成分受到稀释较小,过渡层熔合线附近出现了元素迁移,不锈钢层焊缝与母材的化学成分基本一致;扩散层为类马氏体＋残留奥氏体,过渡层和不锈钢层焊缝均为奥氏体＋少量铁素体;在试验参数下,焊接接头各项力学性能优良、无缺陷;覆层焊缝与母材的电化学腐蚀性能相差极小。     

316L不锈钢/Y-PSZ复合材料的制备与性能

采用粉末冶金方法制备了316L不锈钢/Y-PSZ复合材料,研究了316L不锈钢含量与粉末粒度对复合材料的显微组织、烧结收缩率、密度及硬度的影响.结果表明:随着316L含量的增加,复合材料的密度增高,相对密度和烧结收缩率逐渐降低,试样的HRC硬度值下降;在316L含量一定的情况下,随着316L颗粒尺寸的增大,复合材料的密度略有降低,相对密度和线收缩率逐渐减小,试样的HRC硬度值下降.在本文的研究条件下,所制备复合材料的相对密度值在92.5%~95.5%之间.     

316L不锈钢冷变形加工硬化机制及组织特征

通过对316L不锈钢的不同变形量的压缩试验,对其冷变形特性进行了研究.利用修正的Ludwik模型对流变应力数据进行非线性拟合,获得了316L不锈钢的真应力应变模型和加工硬化模型.试验结果表明:修正的Luiwik模型能较好的反映316L不锈钢真应力与应变关系;根据流变应力的变化规律,316L不锈钢冷变形流变应力可分为三个阶段,分别为真应变小于0.02的强加工硬化阶段,真应变在0.02与0.29之间的稳加工硬化阶段,以及真应变大于0.29的弱加工硬化阶段.电子显微技术研究表明316L不锈钢三个不同的变形阶段,其加工硬化机制、微观组织特征有所不同.     

粉料粒度对316L不锈钢多孔材料孔隙结构和透气性能的影响

采用粉末冶金法制备316L不锈钢多孔透气材料,研究了不同不锈钢粉料粒度(D50=2.5μm,39.2μm,64.3μm)对多孔材料气孔率、孔径尺寸和透气性的影响。结果表明:随着粉料粒度的增加,多孔材料的气孔率和最大孔径增大,透气性降低,其中D50=2.5μm不锈钢粉料所制备的多孔材料透气性最高,达到4.79 m~3/(h·k Pa·m~2)。分析认为随着粉料粒度的增加颗粒在混料、成型和烧成工艺中的外形变化是导致多孔材料透气性反而随着粒度增加呈下降趋势的主要原因。     

316L不锈钢粉末高速压制行为

采用自行设计制造的18m高落锤式高速压机,研究316L不锈钢粉末的高速压制行为.实验结果表明,冲击速度增大可有效提高生坯密度,对室温粉末进行高速压制,当冲击速度从10 m/s提高到18m/s时,生坯密度从7.18 g/cm3提高到7.61 g/cm3.而在同样冲击速度下,对160℃温粉末进行高速压制时,生坯密度从7.33 g/cm3提高到7.76 g/cm3.同时生坯强度随冲击速度的提高而升高,冲击速度从10 m/s提高到18m/s时,160℃压制的生坯强度从72.5 MPa提高到94.1 MPa,室温压制生坯强度从62.1MPa提高到89.3MPa.通过对生坯SEM照片的分析,得知高速压制过程中粉末会发生严重的塑性变形和碎裂现象,孔隙的形状也会发生改变.该文还对高速压制致密化机理进行了探讨,指出在较高的速度压制时,颗粒间的摩擦和绝热剪切作用使粉末颗粒界面的温度升高,有利于粉末颗粒的塑性变形和焊合,从而有效提高了生坯的密度.     

Theoretical and experimental research of molybdenum oxide alloying for 316L stainless steel smelting process

Thermodynamic studies were carried out to investigate the effects of temperature, molten metal composition on the relationship among MoO3, CaMoO4 and ??Fe??, ??Mn??, ??C??, ??Si??, ??Cr?? during the AOD remelting process. The calculated results show that MoO3 and CaMoO4 can easily be reduced by its reactions with active alloying elements during the refining process of 316L stainless steel. First of all, the feasibility of molybdenum oxide alloying for 316L stainless steel smelting was proved theoretically. Then an industrial test of 316L stainless steel alloyed with molybdenum oxide was performed in a 180t AOD furnace. The results show that the molybdenum oxide has no influence on composition of inclusions in the steel and quality of the cold rolling plate. Above all, molybdenum oxide used as alloying material during AOD of 316L stainless steel is applied in TISCO factory, which can relieve the environmental contamination burden from ferro- molybdenum alloying during the AOD process.     

焊接电流对镁/镀锌钢TIG熔-钎焊接头显微组织与力学性能的影响

采用TIG熔-钎焊焊接方法,以镁合金焊丝为填充材料,对镁合金与镀锌钢进行连接实验,并分析热输入量对接头显微组织和力学性能的影响.热输入量过小会阻碍镁/钢界面反应层的形成而使得焊缝难以焊合,热输入量过大又会促进焊缝内部脆性第二相的长大,降低接头力学性能.接头强度随着焊接电流和焊接速度的增大都呈现先上升后下降的趋势,电流为70 A时强度达到最大,该值接近AZ31B母材的88.7%.此时断裂发生于焊缝熔焊区,断面出现大量韧窝和撕裂棱,呈现出塑性断裂特征.