注射成形0Cr17Mn11Mo3N无镍高氮不锈钢的烧结

采用粉末注射成形技术制备了0Cr17Mn11Mo3N无镍高氮奥氏体不锈钢,研究了各烧结工艺参数(温度、时间、气氛)对其相对密度及氮含量的影响.结果表明:温度是最重要的烧结参数,提高温度可以显著增加烧结体的相对密度,但引起氮含量的下降,在1300℃以上烧结,烧结体相对密度可达99%以上;烧结时间所起作用不明显,烧结2 h足够使粉末致密化过程完成;气氛对0Cr17Mn11Mo3N不锈钢的烧结影响显著,在N₂+H₂混合气中烧结比在纯N₂气中获得更高的相对密度及更低的氮含量.0Cr17Mn11Mo3N不锈钢的最佳烧结条件为:温度1300℃,时间2 h,气氛采用流动的高纯氮气,此时烧结体相对密度达到99.1%,氮质量分数为0.78%.     

高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢的加压感应熔炼

采用MgO坩埚高频真空感应炉在氮气压力0.45~1.0MPa、温度1640~1700℃下,对加压感应熔炼高氮Fe-Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢进行了实验研究。结果表明,1913K、1.0MPa氮气氛中Cr12、Cr17Mn5Ni5、Cr19Mn15和Cr20Mn8不锈钢中氮的溶解度分别为0.391%、0.692%、1.120%和0.899%,氮在液态不锈钢中的溶解与Sievert定律有所偏离;氧浓度在350×10^-6内,1913K、1.0MPa氮气氛中Cr20Mn8钢液的吸氮反应仍为一级反应,其传质系数为0.023cm·s^-1;随钢中氧浓度的增加,液态钢的吸氮速率和钢液中的平衡氮含量显著降低。     

AOD炉冶炼含氮不锈钢氮合金化工艺开发

介绍了AOD炉运用氮气在不锈钢中溶解与脱除理论所开发的氮合金化工艺。在40tAOD炉上冶炼0Cr19Ni9N,0Cr19Ni9NbN,1Cr17Mn6Ni5N,00Cr18Ni5Mo3Si2（N）,00Cr22Ni5Mo3N等舍氮不锈钢钢种。不需在线分析钢中氮含量,较为准确地预测与控制钢中氮溶解度值及舍氮不锈钢成品的氮含量。     

底吹氮气冶炼高氮不锈钢的应用研究

根据对高氮不锈钢冶炼设备和工艺、氮气在高温高压下溶入钢液中的方式和特点,以及底吹增氮的优势的分析,在实验室通过300 g钢水底吹异型坩埚在0.5～1.5 MPa,氮气底吹流量0.14～0.24 m~3/h,1820～1910 K下对高氮不锈钢Cr18Mn18N(/%:0.17C、18.00Cr、18.09Mn、0.25Si、0.010S、0.020P、1.07N)进行增氮试验。结果表明,在1.5 MPa、1890 K,0.15 m~3/h底吹氮气流量下,当底吹时间20～30 min氮含量趋于饱和,可快速冶炼出氮含量≥1.0%高氮不锈钢,具有良好的工艺效果。     

Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺

为了研究Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺,采用加压感应炉+保护气氛电渣重熔工艺进行Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺试验,冶炼过程中采用氮化合金与加压氮气渗入相结合的方法增氮。结果表明,随着氮气分压的增加,钢中氮质量分数随之增大;当冶炼过程中氮气分压提高0.03 MPa时,能够成功抑制皮下气泡的生产;试验钢经保护气氛电渣重熔后,钢中夹杂物会普遍降低,主要为细小的方形TiN夹杂。     

含氮不锈钢氮气增氮的实验及工艺

通过采用氮气增氮的实验,研究了钢液的化学成分、冶炼温度、表面活性元素和吹氮流量对钢液增氮的影响.研究结果表明:钢中的合金元素尤其是Mn、Cr等元素能够增大钢液氮的溶解度;冶炼温度提高,钢液的增氮速率增大;钢中的氧对钢液的增氮有很大的阻碍;吹氮流量增大则钢液的增氮速率相应增大.同时对含氮不锈钢采用吹入氮气增氮工艺进行了探讨,为含氮不锈钢的生产提供了参考.     

18Cr18Mn2MoN奥氏体不锈钢在900℃等温过程中的析出行为

用金相法、电镜观察等分析研究了固溶 时效处理过程中18Cr18Mn2MoN高氮奥氏体不锈钢氮(碳)化物及金属间相的析出行为.结果表明,在18Cr18Mn2MoN不锈钢中,随900℃等温时间的延长,Cr2N析出过程为:沿晶界以链条状析出→沿三晶界交汇处以胞状析出并伴随少量的晶内析出→逐渐向晶内生长并与晶内析出物相连呈层片状布满整个晶面;随着氮化物的析出伴随有σ、x和γ'相析出.探讨了各析出物的析出机理,通过析出物形貌的TEM观察和选区衍射分析(SAD)确定了几种析出物的晶体结构及其与基体的位向关系.     

注射成形含氮无镍不锈钢的研究

为了扩大不锈钢的应用范围与节省较昂贵的镍资源,笔者以粒径<38.5μm含氮不锈钢粉末和多组元粘结剂(PW,HDPE,SA)为原料,采用粉末注射成形工艺制备了0Cr17Mn12Mo2N含氮无镍奥氏体不锈钢材料,并对其表面状态与显微组织、拉伸断口形貌以及力学性能、耐蚀性能进行了分析与测试.结果表明:使用上述粘结剂能够成功地实现含氮不锈钢粉末的注射成形;在流动N2气氛中,0.1MPa,1340℃下烧结120min,再经热处理后,注射成形0Cr17Mn12Mo2N不锈钢烧结体的相对密度可达到97.6%,含氮量达到0.83%(质量分数).该含氮无镍不锈钢具有良好的强度和塑性:抗拉强度σb=910MPa,屈服强度σ0.2=560MPa,伸长率δ5=46%,断面收缩率Ф=39.5%,硬度(HRB)为91.7,各项性能指标均优异于MIM 316L不锈钢.     

超级高氮奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能及氮的影响

用电化学测试、化学浸泡等方法研究了超级奥氏体不锈钢00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN(654SMO)的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的性能。通过改变氮含量,研究了氮对奥氏体不锈钢的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀性能的影响,结果表明,氮和适量的铬、钼结合,能显提高奥氏体不锈钢的耐点腐蚀和缝隙腐蚀的能力,并且随着氮含量的增国,砥体不锈钢的耐点腐蚀和耐缝隙腐蚀的能力也增强,对比实验表明,超级奥氏体不锈钢在耐点腐蚀,缝隙腐蚀等局部腐蚀性能方面可以和镍基合金C－276媲美,甚至优于镍基合金。     

氮在液态Fe-Cr-Mn(Ni)系不锈钢中的溶解

对14Cr8Mn,16Cr7Mn2Mo,18Cr8Ni2Mo不锈钢中氮的溶解行为进行了实验研究.研究结果表明,1 873K,N2气压力为0.1 MPa时,14Cr8Mn,16Cr7Mn2Mo,18Cr8Ni2Mo不锈钢中氮的溶解度(质量分数)分别为0.242%、0.299%和0.226%,氮在液态不锈钢中的溶解符合Sievert定律;在对钢液没有搅拌的情况下,测定了1 873 K时氮在这三种不锈钢中的传质系数,分别为5.72×103m/min,6.13×103m/min和7.68×10.m/min;氮在不锈钢中的传质系数受表面活性元素氧、硫含量的影响.     

固溶时效后高氮奥氏体不锈钢的物理化学相分析

采用物理化学相分析技术研究了高氮奥氏体不锈钢固溶时效后的碳、氮化物析出行为,确定了析出相的类型、粒度分布、含量及组成结构式.结果表明:氮含量低的1Cr22Mn15N0.6以M₂₃C₆型碳化物析出为主,氮含量高的1Cr22Mn15N0.9以(CrFe)₂N_1-x型氮化物析出为主,高氮奥氏体不锈钢中析出物的总量随时效时间的延长而增加.     

合金元素含量的变化对Fe-Cr-Mn不锈钢耐腐蚀性能的影响

南非比勒陀利亚的工业科学技术研究所采用电化学方法研究了氮和镍的含量对Fe— 17% Cr— 15 % Mn为基础的不锈钢耐腐蚀性能的影响 ,氮的含量在 0～ 0 .4%变化 ,镍的含量在 0～ 4%变化 ,并研究了既不含氮也不含镍 ,以及只含 0 .35 %氮的情况。同时还研究了添加 1%的铜对这种不锈钢耐腐蚀性能的影响。试验时 ,将试样置于 2 5℃的 0 .2 M氯化钠溶液和 0 .0 5 M的硫酸溶液中 ,扫描记录它的极化电势。对模拟矿山坑下腐蚀条件的腐蚀试验表明 ,氮、镍及铜有利于提高不锈钢的耐腐蚀性。而另一种腐蚀条件下的试验则反映出 ,镍和铜对提高不锈钢在这…     

基于回归分析法的400系不锈钢吹氩脱氮工艺研究

400系不锈钢中的氮能恶化晶间腐蚀、低温冲击韧性、缺口敏感性和焊接等性能,在低耗、高效前提下降低氮含量成为AOD炉冶炼中的重要课题。分析了400系不锈钢冶炼中的脱氮原理,采用不同吹氩工艺研究了0Cr13钢、0Cr17钢、1Cr13钢的吹氩量与AOD炉终点氮含量的对应关系。探讨了用回归分析法确定400系不锈钢吹氩脱氮工艺控制合适的吹氩量、氮氩切换点,并进行了生产试验。     

合金元素及凝固模式对含氮不锈钢氮含量的影响

通过冶炼实验研究Mn、Cr和Ni对不锈钢凝固模式及铸锭氮含量的影响,探讨影响氮含量的关键因素,并分析合金元素对钢液与铸锭中氮含量影响的相互作用系数的区别.实验结果表明,影响氮含量的因素主要为钢液中氮的溶解度和不锈钢的凝固模式.增加钢液中氮的溶解度、改变凝固模式由F→FA→AF→A时,不锈钢的溶氮能力提高,氮气的溢出量减少,氮含量增加.随Mn含量增加,铸锭中氮含量线性增加,而随Cr和Ni含量增加,氮含量的变化均存在三个特征阶段.分析认为：Mn含量变化不改变凝固模式（FA）,相互作用系数E_N^Mn为-0.0286,与钢液中相近;而随Cr和Ni含量增加,凝固模式分别依次经历F→FA→AF→A和FA→AF→A模式,相互作用系数E_N^Cr和E_N^Ni非定值,分别为E_N^Cr=-0.046和-0.011,E_N^Ni=-0.011和0.033.     

AOD精炼工艺对0Cr18Ni9不锈钢中氮含量的影响

针对AOD精炼0Cr18Ni9不锈钢时,钢中氮含量和氩气消耗波动较大的问题,研究了AOD精炼工艺因素如钢水初始碳含量、合金含量、温度,及过程吹氧气量、吹氮气量、吹氩气量、吹炼时间等对终点氮含量的影响,研究并优化了AOD的操作工艺参数.     

1Mn15Cr17Ni2N高氮奥氏体不锈钢的研制

采用25 t EAF-VOD+LF-680 kg铸锭工艺冶炼0. 14%C-0.35%N 的奥氏体不锈钢1Mn15Cr17Ni2N。VOD精炼后,[N]为0.040%,[0]为0.0158%;通过LF吹氮45 min,吹氮量50 m³,分析得出[N]为0.139%, [O]为0.0033%,吹入氮气平均回收率为33.07%。再加人500 kg氮化铬(8.60%N)和150 kg氮化锰(5.13%N),取样分析[N]为0.35%, [O]为0.0029%,加氮化铬和氮化锰的氮综合回收率为87.41%。     

316L超低碳奥氏体不锈钢吹氮合金化的动力学研究和应用

根据双膜理论,建立了不锈钢精炼中向钢水吹氮气合金化过程的动力学模型。通过硅钼棒炉研究了恒压(101 kPa),恒温(1 833 K)和恒流量(0.3 L/min)时316L不锈钢(/%:0.031C,0.57Si,1.00Mn,0.021P,0.004S,16.13Cr,10.12N,2.12Mo,0.028N)吹氮时间(0~70 min),氮分压(N_2:Ar=2:1,1:2和1:1)和温度(1 773~1 833K)对该钢氮合金化的影响。结果表明,钢中氮含量随着吹氮时间、氮分压的增加而增加,随吹氮流量增加钢液氮含量达到饱和的时间缩短,氮的溶解度随着钢液温度的降低而升高,合适的钢水温度为~1 500℃。120 t VOD 316L不锈钢工业生产试验表明,在氮气流量42×3 m~3/h时,VOD真空阶段吹氮合金化,钢中的氮含量可达0.04%。     

幕墙连接件用铸态中氮奥氏体不锈钢的力学性能和耐蚀性

试验用新型铸态超低碳低镍中氮奥氏体不锈钢022Cr20Mn10Ni6N(%:0.023～0.027C、9.86～9.95Mn、19.24～20.09Cr、5.41～5.42Ni、0.27～0.34N)由15 kg中频感应炉冶炼,并试验研究了铸态022Cr20Mn10Ni6N钢与铸态304钢(%:0.076C、1.87Mn、18.02Cr、8.64Ni)的组织,力学性能和耐蚀性。结果表明,新型铸态不锈钢的力学性能、耐点蚀性能、耐弱酸弱碱均匀腐蚀性能明显优于铸态304不锈钢,新型铸态不锈钢022Cr20Mn10Ni6N中性盐雾耐蚀性和304钢相当,可满足大气环境玻璃幕墙金属连接件的应用要求。     

高锰高氮不锈钢10Cr21Mn16NiN线材开发

介绍了 10Cr21Mn16NiN钢线材成分设计、增氮原理、冶炼工艺、轧制和固溶工艺、Cr2N相析出的生产工艺.采用30 tAOD精炼,吹氮气增氮,精炼后期加氮化锰.轧制时采用1240℃加热、控轧控冷,保证了盘条表面质量,避免了中心缩孔等问题;固溶温度应控制在1 100℃左右,且保温30 min后快冷,可防止Cr2N相...     

氮对新型无镍高氮奥氏体不锈钢塑性流变行为的影响

利用Ludwigson模型研究了两种氮含量不同的无镍奥氏体不锈钢18Cr-12Mn-0.55N(质量分数/%)和18Cr-18Mn-0.63N在室温快速拉伸时的塑性流变行为.结果表明,由于N含量的增大,实验钢18Cr-18Mn-0.63N的加工硬化能力明显强于实验钢18Cr-12Mn-0.55N.N促进CrMnN奥氏体...