奥氏体不锈钢相变磁性研究

针对奥氏体不锈钢弱磁性的特点,研究不同固溶处理情况下材料磁性能的变化规律;利用现代材料测试手段,如SEM、金相显微等手段,对组织结构进行详细研究;重点利用弱磁测试系统对材料磁性进行检测。结果表明,固溶处理使得不锈钢中的σ相溶入奥氏体中,0Cr18Ni9不锈钢的起始磁导率μi随固溶温度的升高而变大,起始磁导率变大,材料弱磁性能或无磁能越好,弱磁磁性也就越明显。     

奥氏体不锈钢中马氏体含量对其钝化膜稳定性的影响

采用ＡＥＳ研究１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ奥氏体不锈钢在中性氯离子介质中，相变α‘－马氏体含量对钝化膜稳定性的影响，由Ａｒ＾＋溅射得到Ｃｒ／Ｆｅ比值和Ｃｌ随深度变化的分布。实验结果表明，０％和１４．５％α－马氏体含量的试件表面膜中Ｃｒ富集程度大，Ｃｒ／Ｆｅ比高，氯元素吸附少，膜稳定性好．     

形变马氏体对奥氏体不锈钢力学性能的影响

在不同的低温环境下,对奥氏体不锈钢进行预拉伸试验,研究了温度对材料形变马氏体含量的影响,并分析了不同形变马氏体含量对材料力学性能的影响。结果表明：在变形量和应变速率相同的条件下,温度越低,材料产生的形变马氏体越多;形变马氏体变多会使材料硬化且强度变大,并导致冲击试样缺口处裂纹的扩展速率加快,冲击韧性下降。     

新型耐空蚀Cr-Co-Ni-Mn奥氏体不锈钢研究

制备了一种Cr-Co-Ni-Mn含钴奥氏体不锈钢。与304不锈钢比较,研究了其抗空蚀性能,用TEM观察了空蚀试样的组织结构,并测定了该钢种的强度,利用时效处理研究其组织稳定性。结果表明Cr-Co-Ni-Mn含钴奥氏体不锈钢屈服强度、抗拉强度比常用的304不锈钢高,奥氏体组织稳定,空蚀孕育期长,耐空蚀效果好。TEM观察到试样空蚀作用层有ε马氏体组织,这些形变组织有利于吸收应变能,提高材料耐空蚀能力。综合该钢的性能,在耐空蚀领域有潜在的应用前景。     

马氏体相变诱发塑性量化表征及合金元素的影响

利用亚稳奥氏体不锈钢低温拉伸曲线的特点,提出了表征相变诱发塑性增量的量化指标：单位体积分数的马氏体诱发的平均塑性增量D及本征塑性量D1,且D近似等于D1,对三种材料的相变诱发塑性的研究表明：钢中碳含量的增加使D值降低,降低层错能的合金元素有利于D的增加,而应变速率对D不产生明显的影响。     

基于磁性测定法研究奥氏体不锈钢波纹管的形变马氏体含量

根据形变诱发马氏体磁性的变化,针对SUS304和SUS316L奥氏体不锈钢分步机械胀压成型波纹管以及未经固溶处理与经固溶处理SUS304奥氏体不锈钢液压成型波纹管,采用MP30E—S型铁素体测定仪定量测定了波纹管母材区及焊缝区的形变马氏体含量。结果表明：形变马氏体含量的大小与波纹管材料、相对变形量以及热处理状态等均有很大关系;在相同变形量条件下SUS316L不锈钢的形变马氏体含量比SUS304不锈钢要小得多;相对变形量越大,形变马氏体含量也越大,且波峰处的形变马氏体含量较波谷处的要大得多;与未固溶处理波纹管相比,经固溶处理后波纹管的形变马氏体含量显著减小。     

高强马氏体不锈钢板材厚度方向组织与性能

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪显微分析和力学性能测试等方法研究了高强马氏体不锈钢板的析出相－铁素体的形貌、成分及其板厚方向性能与横向性能的差别。结果表明，０Ｃｒ１６Ｎｉ５Ｍｏ钢在轧板之后形成的沿轧制方向的铁素体层严重影响板厚方向的塑性，但通过适当的热处理可以改变这种层状铁素体结构，进而大幅度改善板厚方向的塑性。     

不锈钢冷加工形变诱发马氏体相变及其腐蚀行为

在实验室和现场对经过不同温度，不同方式，不同程度冷加工的奥氏体304不锈钢进行马氏体相变量的检测，研究了冷加工与马氏体相变的关系。通过浸泡试验和金相显微镜研究了304不锈钢在腐蚀过程中马氏体含量的变化。结果表明，冷加工能产生不同程度的马氏体相变；在腐蚀过程中，马氏体相存在优先溶解。     

304不锈钢箔带微拉深成形性能研究

目的 探究退火温度对厚度为20 μm的奥氏体304不锈钢（ASS 304）箔带微拉深成形性能的影响规律。方法 将ASS 304箔带分别在850~1 050 ℃下进行退火处理以获得不同的微观组织,基于退火试样和精密微型落料–拉深复合模具,开展微拉深成形试验并制备出外径为1.6 mm的杯状微拉深成形件,并通过高分辨率激光扫描电镜进行微拉深成形件表面形貌的观测和分析。结果 ASS 304箔带的微拉深成形性能受到尺度效应的显著影响。当退火温度为850 ℃时,强烈的材料各向异性导致微拉深成形件出现严重的起皱现象;经900 ℃退火后,MDD成形件的起皱现象有所抑制,但依旧不均匀;当退火温度为950 ℃时,ASS 304箔带主要由再结晶后形成的细小等轴晶构成,材料各向异性得到明显改善,起皱现象得到抑制;当退火温度进一步升高到1 000 ℃甚至1 050 ℃时,晶粒的长大导致各向异性增强、塑性降低,显著影响了微拉深成形件的成形质量。结论 适宜的退火温度有助于改善ASS 304箔带的微观组织,进而改善材料的力学性能及成形性能。950 ℃是获得具备高成形质量及表面质量的ASS 304微拉深成形件的较优退火温度。     

冷轧对含少量Mo的301不锈钢(15Cr17Ni7)组织和性能影响

对含有0.8%(质量分数)Mo的301奥氏体不锈钢板进行了压下率为0-52%的冷轧变形实验,研究了不同变形量下合金室温拉伸性能、显微组织、马氏体含量及显微硬度。结果表明合金的加工硬化与变形过程中应力诱发马氏体相变密切相关,合金的屈服强度、抗拉强度和显微硬度与压下率呈线性关系。当压下率为52%时,合金组织中马氏体含量约75%,抗拉强度达1700 MPa以上。添加0.8%Mo对合金起到轻微强化作用,强度提高约100 MPa,但塑性没有降低。     

激光快速成形304不锈钢性能及微观组织研究

目的 满足实际生产需求,提高304不锈钢的抗拉强度。方法 在304不锈钢粉末中添加不同质量分数的Ni60AA粉末,采用激光束对粉末进行快速成形,得到不同的试样。通过金相显微镜对不锈钢试样的显微组织进行观察,利用拉力试验机对试样进行抗拉强度测试。结果 随着添加Ni60AA粉末含量的增加,板材试样的抗拉强度呈现出先增大后减小的趋势,当Ni60AA粉末的质量分数为10%时,试样抗拉强度最大,为754~771MPa。结论 添加Ni60AA粉末后,激光快速成形的304不锈钢板材试样微观组织中有部分镍化合物析出,形成强化相,304不锈钢试样的抗拉强度得到很大提高。     

铜与奥氏体不锈钢异种材料电子束焊接

目的研究不同参数下铜钢电子束异种焊接以获得符合要求的接头质量。方法以无氧高导热铜(OFHC)和奥氏体不锈钢(304)作为研究对象,控制扫描幅值、焊接速度等工艺参数,采用500 Hz真空电子束偏束"O"形扫描焊接的方式进行焊接。结果在电子束偏钢侧0.2 mm,电子束流为17 mA,聚焦电流为501 mA,焊接速度为600 mm/min的参数下,添加半径为1 mm,频率为500 Hz的圆形扫描波得到了抗拉性能为310.9MPa、硬度大于180 MPa的优质焊接接头。结论不同参数下的接头宏观均出现焊缝上表面下陷缺陷,接头铜侧热影响区存在大量颗粒状、块状、条状的铜钢固溶体析出相,接头钢侧热影响区存在宽度随扫描波幅值减小而减小的黑色过渡带。     

不同强度级别双相不锈钢激光焊接头的组织与力学性能

目的 为了合理制定不同强度等级DP钢同种和异种接头的激光焊接工艺,研究激光焊接工艺对接头组织性能的影响。方法 采用SEM、硬度试验、拉伸试验等手段,研究不同强度等级DP钢同种和异种激光焊接接头的微观组织和力学性能。结果 对于同种DP钢激光焊接,由于接头各个区域经历的热循环不同,因此其马氏体体积分数和形态、含碳量等存在明显差异。在焊缝熔合区,由于冷却速度较高,因此马氏体体积分数较高且为细条状,硬度高于母材硬度。在热影响区,由于马氏体发生了回火分解,因此其硬度值低于母材硬度,且软化的程度和范围大小与DP钢的强度级别相关。软化的热影响区成为接头的薄弱区域,降低了接头的拉伸性能。在异种DP钢激光焊接接头中,焊缝熔合区的硬度也明显高于母材硬度。靠近高强度级别母材侧的热影响区范围更大,软化程度更明显,接头硬度分布不再对称。接头的抗拉强度与低等级DP钢母材的抗拉强度基本一致。结论 激光焊接工艺对不同强度等级DP钢同种和异种接头组织性能的影响存在较大的差异,DP钢强度级别越高,接头或接头对应侧的热影响区软化程度越明显,这在制定焊接工艺以及焊后处理工艺过程中需要予以考虑。     

不同路径对电子束熔丝沉积304不锈钢组织与性能的影响

目的 采用电子束熔丝沉积方法进行打印,以获取具有高抗拉强度与高伸长率的304不锈钢。方法 以304不锈钢丝材为材料,当加速电压为60kV、聚焦电流为430m A、束流强度为22m A、成形速度为250 mm/min、送丝速度为1 400 mm/min时,在成形路径为“弓字形”和“交替弓字形”条件下打印不锈钢样品,在样品x、y、z 3个方向上截取试样,采用金相、扫描电镜、透射电镜及拉伸试验等分析手段,对试样的微观组织和力学性能进行研究。结果 在“弓字形”成形路径下,产品x方向试样的显微组织主要以等轴晶为主,而y方向试样的显微组织以相互平行的柱状晶为主;在“交替弓字形”成形路径下,产品微观组织主要是相互垂直的柱状晶,在z方向试样中出现了位错胞结构。在“交替弓字形”成形路径下,z方向试样具有最优的综合力学性能,其致密度为98.60%,抗拉强度为（1 344±14）MPa,屈服强度为（701±7）MPa,断后伸长率为（25±0.4）%。结论 在EBF打印304不锈钢样品中,选用“交替弓字形”成形路径能使不锈钢具有更高的致密度,可以提升抗拉强度和屈服强度。     

超级13Cr马氏体不锈钢油管表面缺陷原因分析

通过宏观检验、化学成分分析、金相检验和力学性能测试等方法,对超级13Cr马氏体不锈钢油管表面缺陷的形成原因进行了分析。结果表明:油管表面缺陷为折叠裂纹和轧制沟槽,其产生原因主要是工厂轧制工艺不当所致。针对该表面缺陷对油管使用寿命的影响、油管表面缺陷的修磨和检验标准等进行了探讨,建议严格油管表面质量验收标准。     

S22053双相不锈钢接头组织和性能研究

目的研究S22053双相不锈钢焊接接头组织和力学性能变化规律。方法在依托S22053双相不锈钢焊接经验的基础上,采用SMAW和SAW焊接方法对两种不同焊材(E2209和ER2009+GXS-330)的焊接接头进行了力学性能、晶间腐蚀、微观金相和铁素体含量检测试验。结果两种焊材基本都满足S22053的焊接要求,接头由奥氏体和铁素体组成,铁素体为基体,奥氏体被铁素体基体包围着,3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,焊缝中粗大的奥氏体占据了大片区域,局部有魏氏组织产生,奥氏体按一定方向的板条状分布,也有部分以片状分布,接头抗拉强度均达到了母材强度的97%,经90°侧弯后表面无可见裂纹,无晶间腐蚀产生的裂纹,铁素体质量分数均在35%~65%。结论 3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,其中Φ3.2 mm的E2209焊条焊缝晶粒最为细小,宜选用此种焊接方法,3组试验的晶间腐蚀、铁素体含量、抗拉强度和伸长率,均符合标准要求,90°侧弯后表面无任何可见裂纹。