高铝316L不锈钢的温轧组织与性能

在316L不锈钢熔炼过程中分别加入1%和1.5%的铝,并在不同温度下进行了变形量为50%的温轧,固溶处理后,利用光学显微镜、X射线衍射和电子探针分析了合金的表面形貌、相组成和成分,且测试了力学性能。结果表明:黑色铁素体相以岛状或条带状分布在灰色的奥氏体相基体上;随轧制温度的升高,硬度增加,两种铝含量合金硬度最大值分别为191 HV30和209 HV30;伸长率随轧制温度的升高呈下降趋势,最高可达68.4%和48.2%;含铝1%和1.5%合金的屈服强度最大值分别为316 MPa和372 MPa,抗拉强度最大值分别为540 MPa和545 MPa;两种铝含量的合金断口均由直径比较大的韧窝(5～30μm)和周围分布的细小韧窝(5μm)组成,断裂形式均属于韧性断裂;耐晶间腐蚀速率随轧制温度的升高而降低,相同轧制温度下1%Al的不锈钢具有更好的耐腐蚀性能。     

压下率对热轧不锈钢复合板组织与性能的影响

研究了总压下率对热轧Q235B/304L不锈钢复合板组织性能的影响。结果表明：热轧不锈钢复合板界面平整,碳钢侧组织为铁素体和珠光体,且随压下率的增加,珠光体体积分数增加;碳钢侧存在一定宽度的脱碳层;C元素的扩散层即复合层为白色带状区域,且宽度随压下率增大而减小;沿扩散层分布有Si、Mn的氧化物,氧化物的分布密度随压下率增大而减小。不锈钢复合板的剪切强度均远大于国家规定的210 MPa,且随压下率增加,剪切强度增加。     

压下率对不锈钢复合板制备的影响规律

复合界面结合状态直接影响复合板整体质量,界面结合性为复合板质量评价的主要性能指标。为制定保证复合板界面实现良好结合的合理压下率,采用有限元软件ANSYS对压下率10%、30%、50%下的Q345R低合金钢/316L不锈钢复合板真空热轧复合成形过程进行了模拟,并对不同压下率下复合板厚度方向上的应力场、应变场的分布规律进行了分析,实现不同压下率下复合板界面结合性判定,制定合理压下规程,并进行试验验证。结果表明,当压下率10%时,复合板界面结合处变形不稳定,无法实现良好的结合;随着压下率增大,复合板界面结合状态渐好;当压下率50%时,复合板界面结合处应力比较均匀,变形稳定,应变分布均匀,变形协调性较好,能够实现良好的界面结合。     

304L/SA516Gr70不锈钢复合板焊接接头的组织与性能分析

针对304L/SA516Gr70不锈钢复合板,采用钨极氩弧焊方法并选用ER309L焊丝焊接覆层和过渡层,选用E5015焊条电弧焊焊接基层.对焊接接头进行拉伸强度等力学性能测试,结果表明,拉伸试样断裂于母材,焊接接头的抗拉强度达573.4 MPa,断口呈明显的韧性断裂;观察接头金相组织表明,过渡层焊缝组织为黑色的蠕虫状和...     

热处理对热轧不锈钢复合板组织性能的影响

对热轧奥氏体不锈钢复合板的热处理工艺进行了研究,利用金相显微镜对基层碳钢组织进行了观察,通过剪切、拉伸及冲击等试验对热处理前后的界面结合性能及力学性能进行了研究,并对复层不锈钢耐蚀性进行了测量.结果表明,热轧不锈钢复合板基层碳钢组织主要为铁素体和珠光体,强度较低,复层不锈钢的耐腐蚀性也较差;快冷处理后,复合板的强度增加,但由于快冷基层碳钢产生了大量的马氏体和贝氏体组织,塑性明显下降.回火后试样的塑性有明显改善,但仍不能满足使用要求.快冷+缓冷处理后,碳钢层组织为较细小铁素体、贝氏体和少量珠光体,不锈钢复合板力学性能符合标准要求.热处理后的不锈钢复合板抗剪切强度均＞ 380 MPa,界面结合性好;复层不锈钢的腐蚀速率从热轧后的36.2 g/(m2-h)降低到了2 g/(m2·h)左右.最佳热处理工艺为高温(1000℃)快冷+低温(500℃)缓冷.     

首道次压下率对不锈钢热轧复合板界面结合性的影响

应用ABAQUS模拟了1200℃条件下的316L不锈钢/Q235碳钢复合板的首道次轧制过程,以最大垂直压应力与硬金属的平面变形抗力的比值作为复合板结合性的判断依据,得到了不同压下率的界面结合率.与实验数据对比发现,在相同的压下率情况下模拟的界面结合率略高.为了消除模拟结果与实验结果之间的差异,使有限元模型更接近于实验,用模拟数据和实验数据对判别式的比值进行修正,并得到比值为1.03975.修正后所得到的界面结合率更接近于实验结果;实验结果也验证了有限元模型的正确性和模拟过程中判断依据的可行性;此外,得到了界面结合率随首道次压下率的增加基本呈指数型增加的规律.     

终轧温度对2205/Q345C复合板界面组织和力学性能的影响

采用真空对称组坯+热轧法制备2205/Q345C复合钢板,研究了终轧温度对复合板界面微观组织、元素扩散、硬度分布及剪切强度的影响.结果表明:终轧温度为950～1100℃时2205/Q345C复合板的界面结合良好,基层Q345C钢板为铁素体+珠光体组织,复层2205双相不锈钢为奥氏体+铁素体组织.在界面附近,Q345C钢...     

钛/钢复合板累积叠轧焊复合工艺的试验研究

进行了TA1/Q235钛/钢的累积叠轧焊试验,研究轧制温度、轧制道次、累积压下量等工艺参数对TA1/Q235复合板组织及结合性能的影响规律。结果表明采用累积叠轧焊方法不仅可以大幅度地提高TA1/Q235的结合强度,而且还可以获得连续均匀、组织细化的Q235的结合组织。     

压力容器不锈钢复合板焊接工艺开发

S31603/Q345R不锈钢复合板由于其材料和结构的特殊性,兼具了不锈钢的耐腐蚀性和低合金钢的强度等优点,在海洋钢结构压力容器生产中的应用越来越广泛。本试验中采用埋弧焊+氩弧焊、埋弧焊+焊条电弧焊和焊条电弧焊3种焊接工艺,选择适当的焊接材料、坡口形式和焊接工艺参数对厚度(3+18) mm的经爆炸焊复合形成的S31603/Q345R不锈钢复合板分别进行对接焊试验,分析其焊接接头的力学性能及腐蚀性能,其结果均满足要求。     

Q245R/0Cr18Ni9不锈钢复合板焊接工艺及接头力学性能

采用等离子弧焊(PAW)、不添加焊丝的方法对基层碳钢进行打底焊接,再采用埋弧焊(SAW)、选用焊丝H08Mn A、焊剂SJ101对碳钢基层进行盖面焊接;其次采用非熔化极电弧焊(TIG)、选用焊丝ER309L和ER308L分别焊接Q245R/0Cr18Ni9不锈钢板的过渡层和复合层。对复合板接头进行力学性能测试,结果表明接头的抗拉强度、屈服强度以及延伸率均在母材力学性能要求的范围内,且拉伸试件的断裂部位均在母材部位,对不锈钢复层进行晶间腐蚀试验,腐蚀之后焊缝表面并没有发生腐蚀开裂;进一步说明焊接工艺的可行性,能够满足实际生产需要。     

钎焊-热轧复合工艺制备不锈钢/碳钢复合板

针对不锈钢/碳钢复合板爆炸-轧制复合工艺存在的主要问题,提出了钎焊-热轧制备新技术,研究了主要工艺参数对钎焊复合板结合强度的影响,分析了钎焊复合板热轧的结合机理,测试了复合板的主要力学性能.结果表明,采用自制的银基钎料可以实现不锈钢/碳钢有效的钎焊结合,理想的钎焊工艺参数为:钎焊温度755～770 ℃,钎焊时间2.5～3 min.热轧过程中钎料层表现出了良好的塑性,压下率为40%时,轧后钎料层未出现断裂、分层.轧制中钎料层同基体形成的金属键显著提高了不锈钢/钎料界面的结合强度,热轧复合板的抗剪强度达到了342.6 MPa.     

不锈钢复合板在柳钢热轧厂的生产实践

介绍了柳州钢铁集团公司热轧厂轧制由304不锈钢板和Q235B普碳板复合而成的不锈钢复合板的化学成分、加热工艺,以及粗轧、精轧、冷却、卷取工艺,现该厂已能稳定生产厚度规格为6(3mm×2)mm～12(6mm×2)mm的不锈钢复合板卷。     

通过焊接与轧制制备的不锈钢/碳钢复合板的组织与性能

采用焊接与轧制技术制备不锈钢/碳钢复合板,并对其微观组织、力学性能及退火对复合板的力学性能影响进行了分析。结果表明:不锈钢侧为奥氏体,晶粒细小,碳钢侧为铁素体和少量的珠光体组织;钎缝是由富铜相及其周围的富银相固溶体和黑色富铜相与相间的白色富银针状相组成的共晶组织。复合板的抗拉强度高于基材钢板;退火后,复合板的抗拉、抗弯强度及其整体硬度值明显下降,而冲击吸收能量、剪切强度有所提高。     

热轧不锈钢复合板储罐焊接技术研究

针对304L/Q235B不锈钢复合板的母材成分及其焊接特点,对其焊接工艺和焊接性进行研究,选用E309L-16焊接复层和过渡层,E4315作为基层的填充金属。采用V型坡口,通过一定的焊接工艺和参数进行焊接。焊后对焊接接头进行力学性能测试,微观组织分析和耐腐蚀测试。结果表明,该工艺可以获得高质量的焊接接头,可用于不锈钢复合板建造储罐的实际应用。     

温轧高强韧镍铝青铜合金的组织与力学性能

通过形变量为75%的温轧形变热处理,制备了一种超细组织的QAl10-4-4镍铝青铜合金,研究其微观组织与力学性能。结果表明:经大变形温轧后,温轧后的镍铝青铜材料由超细层状(α+β′)双相组织以及细小的k相组成(其中α相为铜基固溶体、β′相为共析相变受阻产生的Cu₃Al基马氏体及Ni Al析出相、k相为Fe₃Al、NiAl等金属间化合物),合金的屈服强度由318 MPa提升至1020 MPa,抗拉强度由784 MPa提升至1104 MPa,具有7.8%的均匀伸长率并呈现良好的应变硬化能力。温轧镍铝青铜合金的高强度主要归因于位错强化、细晶强化以及温轧过程中诱发的纳米析出强化,而良好的塑韧性主要与超细的片层α相和β′相的应力应变协调有关。温轧形变热处理是制备高强韧镍铝青铜合金的一种有效方法。     

扩散退火对热轧高硼不锈钢复合板界面组织的影响

采用复合浇铸+热塑性成形工艺制备出硼含量不同的热中子屏蔽材料不锈钢复合板.复合浇铸过程中芯层与覆层界面处的间隙通过大变形量的热轧变形完全可以实现冶金结合.研究表明:复合板经1150℃,2、4、6h的扩散退火,扩散处理过程中硼原子在界面附近的扩散速率很低,扩散速率随着中间层硼含量的增加而变化程度不大.随着保温时间延长,硼原子的扩散距离也在增加,但其扩散速率是逐渐降低的.硼化物的半径随着保温时间延长而增加,但随时间不断延长,增长速率逐渐变慢,在保温过程中基本是稳定存在.因此,从高硼不锈钢复合板高温氧化及节约能源考虑,扩散退火时间控制在2h左右为宜.     

温轧温度对中碳钢组织与力学性能的影响

采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、室温拉伸等手段,研究了650~730 ℃温轧温度对0.46%C中碳钢的组织演变及力学性能的影响。结果表明,经90%的轧制变形,试验钢铁素体晶内引入大量位错,渗碳体片层产生应力集中导致层片状渗碳体弯曲、扭折、碎化为颗粒状。随着温轧温度的降低,位错增殖明显,渗碳体球化率增加,分布越来越均匀,抗拉强度和伸长率整体上升。当温轧温度为650 ℃时,渗碳体球化最好,抗拉强度877 MPa,断后伸长率16.0%,综合力学性能最好。拉伸断口结果表明,随着温轧温度的降低,试验钢的断裂机制由韧-脆混合断裂转变为韧性断裂,塑性提高。     

热处理工艺对6.5wt%高硅电工钢复合板磁性能的影响

将1 mm 6.5wt%高硅电工钢复合板在450～650 ℃范围内进行中温轧制。通过光学显微镜观察了温轧后和不同热处理工艺处理后复合板的显微组织;测试了温轧0.5 mm复合板不同状态的磁感应强度和铁损,通过显微硬度测试确定了硅元素均匀化的情况。研究表明,中温变形后的复合板塑性差、裂纹多、硬度高、磁性能差;退火工艺不能消除复合板高硅层的裂纹,对其磁性能没有本质提高;合适的扩散退火工艺可以消除中温变形中芯层出现的裂纹、降低复合板芯层的硬度、大幅度提高磁性能。     

4道次热轧工艺对316不锈钢包覆45钢屑复合板性能的影响

以316不锈钢作为覆层、以45钢屑作为基层,综合运用真空加热以及热轧处理技术制备得到不锈钢包覆钢屑复合板,并设计了不同的工艺参数条件,对各工艺条件下热轧制得的复合板进行测试.研究结果表明:经过4道次热轧处理后,复合板的长度达到原来的近4倍,形成了更高密度的钢屑层;经过3道次以上的热轧处理后,复合板的抗剪强度达到220 ...