亚稳态奥氏体不锈钢深冷形变诱发马氏体相变及其自攻螺钉的制造

迄今，在我国仅有渗碳钢制造的自攻螺钉表面硬度达到HV0.3≥450和破坏扭矩符合GB3098．5标准的要求。至于不锈钢自攻螺钉，只有410马氏体不锈钢自攻螺钉其表面硬度才能达到HV0.3=430，与标准中规定的要求还有一定的距离。但是．在国外有五种采用不锈钢制造的自攻螺钉，其方法已成熟，产品具有魅力。相比之下其差距是很明显的。     

预拉伸应变强化对 S30403奥氏体不锈钢形变马氏体相转变的影响

分别在-196℃和室温下以5×10-4/s（慢速拉伸）、2×10-2/s（快速拉伸）两种应变速率对6．5 mm厚的固溶态S30403轧板进行预拉伸应变强化。用XRD,SEM和TEM研究形变马氏体转变机制及转变量,并研究应变强化后试样的显微硬度。室温下,在变形初期,快速拉伸试样的α′-马氏体相变速度快,含量多于室温下慢速拉伸试样的值,但变形量大于等于15％时,由于变形温升作用,α′-马氏体相变量小于慢速拉伸;-196℃下,快速拉伸试样,变形初期α′-马氏体相含量少,但随着变形量增大,α′-马氏体量迅速增加,在变形量大于6％时,超过室温下快速拉伸变形试样产生的量;ε-马氏体量受预拉伸工艺影响较小,基本保持在7％以下;预拉伸后试样的显微硬度值随预拉伸工艺变化趋势和α′-马氏体的变化规律一致。     

奥氏体不锈钢应变强化工艺及性能研究

针对奥氏体不锈钢延性好但屈服强度低的问题,提出采用应变强化工艺来提高材料屈服强度。分析应变强化工艺中两个关键工艺参数——应变速度和应变量对材料力学行为的影响,指出应变速度不宜过慢,否则会出现锯齿形屈服行为,对材料性能造成不利影响。经应变强化后的奥氏体不锈钢在显著提高强度的同时,仍能保持较好的韧性。通过金相组织分析、马氏体体积分数测定等结果表明,将应变量控制在10%以下,强化后奥氏体组织仅发生少量的α′马氏体相变,对材料的力学性能影响不大,且材料的微观组织也没有明显变化。研究结果表明,采用应变强化技术在大幅提高奥氏体不锈钢屈服强度的同时,对材料的其他力学性能均不造成大的影响,从而为压力容器的安全运行提供有力保证,可实现压力容器的轻型化设计,经济和社会效益显著,应用前景广阔。     

应变强化对S30408奥氏体不锈钢低温冲击性能的影响

室温应变强化技术可大幅提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄容器壁厚,已广泛应用于奥氏体不锈钢深冷容器制造。采用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和摆锤式冲击试验机研究应变强化对S30408奥氏体不锈钢低温冲击性能的影响。结果表明:材料在应变强化过程中发生应变诱发相变,相变产物为α'和ε马氏体,深冷低温对应变强化材料的相组成和含量影响不大。随着应变量的增加和温度的降低,材料冲击吸收能量KV2降低,其中裂纹扩展能EP基本不变,裂纹形成能Ei显示与总冲击吸收能量相似的变化趋势。当温度低于77 K,冲击吸收能量下降趋于平缓,呈现出"平台"现象,且应变强化对材料低温冲击性能的影响要大于温度对其的影响。即使经过15%应变量,材料仍表现出较好的低温冲击韧性。     

不锈钢应变诱发马氏体相变研究

用XRD及TEM等方法研究了一种含亚稳奥氏体铬锰氮不锈钢（0Cr13Mn9N）在拉伸变形过程中的组织变化，并对该钢拉伸形变诱发马氏体相变过程、相变动力学及其与加工硬化曲线的关系进行了讨论。     

两种常用奥氏体不锈钢形变马氏体研究

基于奥氏体不锈钢马氏体磁性特征,用MP30E-S型铁素体测定仪定量测定马氏体相转变量。对两种常用304,316材料冷成形拉伸试件、波纹管、封头进行了形变马氏体检测试验研究。结果表明:随着工程应变量增加,形变诱发马氏体相的含量因而随之增加,316材料较304材料形变诱发马氏体相含量小得多,形变马氏体相变量的大小与材质、相对变形率有很大的关系。     

应用亚稳态奥氏体不锈钢深冷形变诱发马氏体理论制造紧固件的尝试

本文应用亚稳态奥氏体不锈钢深冷滚压变形诱发马氏体和时效处理来制造紧固件，齿尖和齿根的硬度显著提高。金相研究发现：齿尖的组织是等轴晶粒，齿根是纤维状组织。电镜和X射线衍射分析认为硬度的提高是由于深冷滚压形诱发马氏体转变所致。从而为高强度紧固件的制造开辟了一条新的途径。     

应变强化奥氏体不锈钢的低温冲击韧性

对S30408和S31603奥氏体不锈钢在室温下进行不同应变量10%~20%的应变强化处理,然后分别在常温至-269℃进行低温冲击试验,研究了应变量对试验钢低温冲击韧性的影响。结果表明:两种钢的冲击韧性随着应变量的增大逐渐降低,应变强化后两种试验钢冲击吸收能随着试验温度的降低而逐渐降低,当温度低于-196℃(77 K)后冲击吸收能趋于平缓,呈现出"平台";两种钢经过20%应变量强化后低温韧性仍较好,能够满足奥氏体不锈钢应变强化技术标准中低温冲击韧性指标要求。     

应变速率对304奥氏体不锈钢应变硬化行为的影响

304不锈钢属于非稳态奥氏体不锈钢,在应变强化过程中,应变温度、应变速率、应变量等均可改变应变诱发马氏体的转变量和转变速率及内部组织滑移线、形变孪晶、位错和层错密度的转变量和转变速率,从而表现出不同的应变硬化行为。针对304奥氏体不锈钢,主要从应变速率敏感指数、应变硬化指数两方面,研究了应变速率对其室温应变硬化行为的影响。     

国产S30408奥氏体不锈钢应变强化低温容器许用应力及应变确定

对奥氏体不锈钢低温压力容器常规设计与应变强化设计进行比较,可知应变强化技术可大幅提高奥氏体不锈钢材料的许用应力,减薄简体壁厚,减轻容器重量。根据预应变拉伸试验确定国产S30408奥氏体不锈钢应变强化压力容器的应变上限值,并建立国产S30408奥氏体不锈钢材料的ASME和双线性这两种应力应变曲线,对两者进行比较后,以ASME应力应变曲线为计算依据,考虑抗拉强度的影响,确定了国产S30408奥氏体不锈钢材料制造应变强化低温容器时的许用应力及其对应的应变。     

SUS304亚稳奥氏体不锈钢在耦合摩擦和变形条件下的磨损行为研究

在自制的耦合摩擦和变形的试验机上初步研究了SUS304亚稳奥氏体不锈钢带的磨损变形行为,分析了在耦合摩擦和变形条件下的形变量、磨痕表面的马氏体转变以及磨痕形貌与试验条件的关系。结果表明:研制的试验机实现了SUS304亚稳奥氏体不锈钢带的摩擦和塑性变形的耦合行为;不仅带试样摩擦表面的形貌随正压力增加变化明显,而且其形变量和诱发转变的马氏体量均增大,但马氏体量增加对SUS304奥氏体不锈钢的磨损无明显影响。     

摆线铣削奥氏体不锈钢试验研究

作为难加工材料,奥氏体不锈钢机械加工性能较差,为了提高其加工效率,本文采用两种来自不同厂家的铣刀,基于往复式斜坡切入铣削方式、普通直槽铣削方式和摆线铣削方式对奥氏体不锈钢进行试验研究,结果表明:在考察的三种铣削方式中,摆线铣削方式能有效提高奥氏体不锈钢的加工效率。     

304奥氏体不锈钢高温拉伸变形时的锯齿流变行为

对304奥氏体不锈钢进行拉伸试验,研究了其在高温拉伸变形过程中的锯齿流变行为。结果表明:当应变速率在2×10-4～2×10-3s-1范围内,试验钢发生动态应变时效的温度为773～973K;出现了A、A+B和E三种锯齿波和负的应变速率敏感系数;锯齿形成的有效激活能为212.8kJ.mol-1;铬和锰等置换型溶质原子与运动位错的交互作用使试验钢出现动态应变时效,导致锯齿流变行为的产生。     

奥氏体不锈钢焊接技术

通过对奥氏体不锈钢的焊接性能进行分析,选用适宜的焊接方法、焊接材料,制定适宜的焊接工艺,确保产品焊接接头性能符合产品技术条件要求。     

奥氏体不锈钢冷冲压标准椭圆形封头塑性变形预测方法研究

通过公式推导,明确国内外所规定的两类塑性变形预测方法的物理意义。对比标准椭圆形封头冷冲压成形试验结果,建立能够真实反映封头冷冲压成形过程的数值计算方法。基于该数值计算方法,研究封头塑性变形与公称直径Dn、名义厚度δn的关联性,建立基于这两个参数的封头塑性变形预测方法,并对比所建立的预测方法与现有方法得到的封头塑性变形结果的差异。得到如下结论:现有的两种预测方法得到的结果分别反映了封头经向的平均塑性变形和板料边缘环向压缩塑性变形平均值,两者都不能反映封头真实的塑性变形大小;建立的塑性变形预测方法更加准确、可靠,可用于预测封头的塑性变形。     

奥氏体不锈钢制压力容器强度裕度研究

分析了国内外压力容器标准中关于奥氏体不锈钢的许用应力,并通过工业规模奥氏体不锈钢压力容器爆破试验得到了容器的实际爆破压力,根据爆破压力与设计压力的比值比较不同标准下的压力容器强度裕度,结果说明GB 150在许用应力方面相对其他国际标准较为保守,建议以残余应变为1%的屈服强度代替残余应变为0.2%的屈服强度.