热轧穿孔生产00cr22Ni5M03N大口径厚壁无缝管

1 前言 双相不锈钢在热加工温度范围内，仍然保持铁素体-奥氏体双相组织。高温变形时由于两相组织变形行为的差异，应力和应变分布不均匀，相界上容易形成裂纹并扩展，导致钢的热塑性下降，热加工性能不好。在无缝钢管的生产中，管坯的斜轧穿孔应力应变条件最为复杂和苛刻，对管坯材料的热塑性要求较高。因为双相不锈钢管的热塑性相对较差，热轧穿孔成材率低，特别是大口径钢管的生产现在仍是一个技术难题。[第一段]     

节约型双相不锈钢组织演变规律的研究进展

节约型双相不锈钢是一种高性能、低成本的结构材料,拥有广阔的应用前景,有望广泛应用于核电、石化、造船、造纸和海水淡化等领域,但是其热加工制备困难,阻碍了大规模工业化生产。简要介绍了国内外双相不锈钢的研究现状,综述了双相不锈钢的组织性能演变、热变形规律及脆性相析出行为等。从组织演变规律入手,指出改善节约型双相不锈钢热塑性的重要性及可行性。     

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。     

双相不锈钢超塑性的变形机构

为了评价含有较多Cr、Mo元素的双相不锈钢中二次相颗粒对变形的影响,研究了高温变形过程中超塑性随显微组织的变化。在δ/γ双相区内变形时由于相对硬的γ颗粒     

节约型双相不锈钢组织性能控制与制造技术

节约型双相不锈钢在提高强度、改善韧性、耐蚀性能及焊接性能等方面具有突出优点,可望广泛应用于核电、石化、造船、造纸、海水淡化等领域,成为一种性能优良又节约资源的结构材料。但是,由于缺乏对其热加工特性及合理加工工艺全面深入的了解,还未能实现大规模工业化生产节约型双相不锈钢。针对节约型双相不锈钢热塑性更差、热加工制备更困难等关键问题,分析了合金成分设计、热变形行为与热塑性控制、微观显微组织演变、热加工安全区预测及脆性相析出动力学规律等的研究进展,指出了突破节约型双相不锈钢工业化生产的关键工艺技术方向。     

S22053双相不锈钢低温冲击性能不合分析

采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子背散射衍射仪等设备,对S22053双相不锈钢低温冲击不合试样的微观组织、断口形貌、夹杂物和两相组织含量等进行了检验分析.结果表明,大量氮化铝夹杂和较多铁素体相是引起S22053双相不锈钢钢板冲击性能不合的主要原因.     

经济型双相不锈钢2101中氮化物在基体中的平衡固溶度计算

为了解析出物对经济型双相不锈钢2101热塑性的影响机制,对比了相同工艺下2101和2205双相不锈钢在热变形过程中相界析出物产生的规律.结果表明:2101钢比2205钢的相界处更倾向于产生析出物,促使后续热变形过程中相界产生裂纹,进而影响材料的热塑性.根据热力学相关数据,通过Thermo-Calc和实验测试数据,推导出2101和2205双相不锈钢析出物Cr₂N的平衡固溶度公式,计算实验钢中析出物Cr₂N的全固溶温度,同时引入Wagner相互作用系数,考虑了Ni、Mn、Mo和Si对固溶度积公式的影响.发现2101双相不锈钢中Cr₂N的全固溶温度比2205钢高100℃左右,计算结果和实验结果吻合较好.实际生产过程中必须控制双相不锈钢热轧的终轧温度到全固溶温度以上,否则相界容易产生氮化物析出,影响材料热塑性.      

提高双相不锈钢热塑性的实践

在国外双相不锈钢管的制造是通过热挤压的方法。而国内绝大多数制管企业采用两辊斜轧穿孔的方法来获得毛管,由于变形剧烈,对钢的热塑性要求甚高,为了适应这种情况,必须提高双相不锈钢热塑性。本文介绍了添加微量元素、铁素体控制等方法而获得的效果,即使超级双相不锈钢S32750在1180℃?1200℃ Gleeble热模拟试验,其断面收缩率也高达97%,热塑性大大提高,可顺利通过热穿孔。     

节镍型双相不锈钢00Cr21Mn5Ni1N的热加工性能

 采用热压缩和热拉伸试验方法,对节镍型双相不锈钢00Cr21Mn5Ni1N的高温变形抗力、高温塑性及高温变形时奥氏体相的数量进行了研究。结果表明,00Cr21Mn5Ni1N双相不锈钢在950~1 200 ℃之间变形时,具有良好的热加工性能,钢中奥氏体相量可以控制在适合热加工的范围。     

13Cr超级马氏体不锈钢热变形特性

为了探讨生产13Cr超级马氏体不锈钢合适的热变形温度,在Gleeble1500热模拟试验机上对13Cr超级马氏体不锈钢进行了应变速率为2.5 s-1、不同变形温度下的高温热塑性试验及热压缩试验,对变形后的试样进行了金相组织观察,并对回火后组织中逆变奥氏体含量进行了测定。结果表明,13Cr超级马氏体不锈钢回火前的马氏体板条粗大,回火后的马氏体发生显著的细化;根据高温热塑性曲线、热变形过程再结晶组织及回火后逆变奥氏体含量,确定13Cr超级马氏体不锈钢适宜的变形温度为1 050~1 150 ℃。     

Investigation of the Hot Plasticity of Duplex Stainless Steel

Hot plasticity of a nitrogen alloyed 25Cr 7Ni-4Mo duplex stainless steel was investigated. The results indicate that the main factors affecting the hot plasticity of duplex stainless steel are listed as follows： coalescent force of phase interface, microstructure, and the phase ratio and difference between the mechanical properties of ferrite and austenite. The heat treatment and sulphur contents have a notable effect on the hot plasticity. The reasonable heat treatments and the increased interfacial coalescent force will effectively enhance the hot plasticity of duplex stainless steel.     

Microstructural and mechanical behavior of a duplex stainless steel under hot working conditions

In the hot deformation of the duplex stainless steels, the complexity of the microstructure evolution and mechanical response is increased as compared with those of single-phase ferritic or austenitic stainless steels. In the present work, plane strain compression and torsion deformation modes have been used to analyze the microstructural evolution and the mechanical behavior of a duplex stainless steel in as-cast and wrought conditions, as a function of spatial phase distribution, the nature of interface, and the relative mechanical properties of both phases. The law of mixtures has been used to explain the different flow curves obtained when changing the phase distribution and/or the deformation mode. On deforming as-cast microstructures, the deformation partitions vary heterogeneously between both phases and some austenite areas act as hard nondeforming particles. Cracks have been observed to occur at the interface of such regions, from relatively low strains, for which the initial Kurdjumov-Sachs orientation relationship between ferrite and austenite is still present.     

对750℃不同热处理时间2205双相不锈钢析出相的定性定量分析

经过等温热处理,双相不锈钢中铁素体在向奥氏体转变的过程中通常会形成碳化物相、金属间相、氮化物析出相等。这些析出相在合金中形成将导致不锈钢的脆化,显著降低钢的塑性、韧性和耐蚀性。为了对750℃不同热处理时间双相不锈钢析出相做定性定量分析,本实验首先研究了不同电解体系下双相不锈钢的电解效果,在选择好合适的电解液后,利用电解分离方法将析出相从基体中分离。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)定性研究了提取后析出相的形貌以及结构特性的变化过程;此外,利用氧氮分析仪测定了析出相的氮含量;利用碳硫分析仪测定了残渣经酸处理后的碳含量。最后,通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)检测化学分离后溶液中合金元素的含量,并结合氮和碳含量的数据,计算不同析出相的元素组成及含量,最后讨论了750℃下不同热处理时间对析出相的影响,在时效开始时先形成金属间相χ相,随着时间的延长,χ相减少,而σ相逐渐形成并最终占主量。     

双相不锈钢2205热轧钢带氧化铁皮显微分析

 应用OM、SEM、XRD技术,分析研究了双相不锈钢2205热轧钢带氧化铁皮显微结构特征,这是决定钢带酸洗效果的本质因素之一。结果表明：热轧后钢带表面氧化铁皮存在大量的裂纹以及局部伴有氧化铁皮部分脱落,有利于酸洗;氧化铁皮厚度一般为10 μm左右,但是存在局部区域氧化层增厚以及氧化铁皮向基体内部的嵌入;氧化铁皮中含有难以酸洗的铁橄榄石（Fe2SiO4）和尖晶石结构的Cr2O3·FeO等物相,增加了钢带表面氧化铁皮酸洗去除的难度。     

Effect of heat treatment on microstructure and mechanical properties of duplex stainless steel

Present study concerns the effect of deformation and heat treatment on the microstructure and mechanical properties of a duplex stainless steel. While hot rolling causes the coarse distribution of the constituent phases (ferrite and austenite), 50% cold rolling results into the elongated and splintered two — phase structure. Supersaturated ferrite structure established by water quenching from 1300°C results into the strengthening due to the formation of fine dispersed austenite precipitates within ferrite grain after isothermal heat treatment (1000°C, 0.5 hour). Duplex structure consisting of ferrite and austenite in a fine-grained form is obtained after isothermal heat treatment of cold rolled sample. Cold deformed and heat treated steel exhibits best combination of strength and ductility among all the investigated steel samples.     

Development of Duplex Stainless Steels by Field-Assisted Hot Pressing: Influence of the Particle Size and Morphology of the Powders on the Final Mechanical Properties

The feasibility of processing duplex stainless steels with promising properties using a powder metallurgical route, including the consolidation by field-assisted hot pressing, is assessed in this investigation. The influence of the particle size and morphology of the raw austenitic and ferritic powders on the final microstructure and properties is also evaluated for an austenitic content of 60 wt pct. In addition, the properties of a new microconstituent generated between the initial constituents are analyzed. The maximum sintered density (98.9 pct) and the best mechanical behavior, in terms of elastic modulus, nanohardness, yield strength, ultimate tensile strength, and ductility, are reached by the duplex stainless steel processed with austenitic and ferritic gas atomized stainless steel powders.

     

时效温度对S32101双相不锈钢组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、铁素体仪进行了硬度和拉伸实验,研究了S32101双相不锈钢不同时效态下组织与力学性能之间的关系。研究结果表明,随着时效温度的升高,S32101双相不锈钢的屈服强度、抗拉强度和硬度减小,延伸率增大;析出相的产生是造成力学性能变化的主要原因,700℃为最敏感析出温度,900℃时析出相开始逐渐消失。     

新型双相铸造不锈钢的组织及其磨蚀行为研究

研究了新型双相铸造不锈钢的化学成分、组织及其腐蚀与磨蚀行为。结果表明,该钢在含有固相颗粒的高温碱介质中具有良好的耐腐蚀与耐磨蚀性能。此外,还具有较好的力学性能和铸造性能,而且成本较低,具有广阔的工业应用前景     

双相不锈钢成分、性能及析出相分析

叙述了常用的超级双相不锈钢的成分、耐蚀性和应用,分析了不同种析出相、有害相、点蚀当量值(PRE)及焊接对双相不锈钢组织和性能的影响,得出通过控制合金化成分,调整点蚀当量值,编制合理的热处理工艺,严格控制有害相析出,使两相比含量比值接近1,可获得良好耐蚀性、高强度和耐磨性的双相不锈钢。