奥氏体不锈钢VOD冶炼过程中氮行为的研究

建立了VOD精炼过程中氮行为的动力学模型,并进行了316L不锈钢控氮的实验室的热模拟试验。实验结果表明:钢中氮溶解度随氮分压的增大而增大,随温度降低而增大。渗氮速率随吹氮流量、氮分压增加而增大;初始氮含量越大,渗氮速率越小;温度对于渗氮速率影响较小。钢中氮含量随吹氩时间、吹氩流量增加而降低;吹氩流量越大,脱氮速率越大。     

高氮奥氏体不锈钢与316L不锈钢的冷变形行为研究

以一种含氮量达1.0%(质量分数)的高氮奥氏体不锈钢N10和316L不锈制为研究对象,通过在室温下对这两种材料施加不同的压缩变形量,研究了两种材料变形后的显微组织、真应力-真应变曲线和显微硬度.结果表明,两种材料在冷变形量小于20%时,机械孪晶和滑移共同参与变形.随变形量增加至50%,316L的变形方式过渡到以滑移为主,而高氮钢中机械孪晶和滑移仍共同参与变形.高氮奥氏体不锈钢在变形过程中不发生马氏体相变,表明其具有较高的结构稳定性;而316L中有马氏体形成.高氮不锈钢的固溶态强度、硬度和加工硬化系数均显著高于316L,冷变形可大幅提高两种材料的强度.两种材料的显微硬度均与晶粒取向有明显相关性,晶粒取向对显微硬度的影响大于变形不均匀性的影响.对高氮不锈钢表现出的优异性能的机制进行了分析和讨论.     

节镍型高氮奥氏体不锈钢应变硬化行为

为研究冷变形及碳含量对节镍型高氮奥氏体不锈钢应变硬化的影响规律,选取2种碳含量和6种变形量的节镍型高氮奥氏体不锈钢进行拉伸实验,根据实验结果绘制工程应力-工程应变曲线,结合实验结果及微观组织分析,得出结论:高氮奥氏体不锈钢在冷轧过程中,随着变形量增加,屈服强度及抗拉强度均呈现大幅度上升,但伸长率逐渐降低。随着奥氏体晶粒拉长,微观组织中孪晶密度随着变形量的加大而增加,变形孪晶破坏,孪晶在滑移分割作用下呈现条带状。对比不同变形量的冷轧材料拉伸结果,屈强比随冷变形量的增加而增加。在小变形量(10%～20%)时,加工硬化值随着碳含量的增加而减小;当变形量较大时,随着应变量的增加,含碳量高的实验钢表现出更强的加工硬化。     

热丝增强等离子体辅助渗氮中氮在不锈钢中的扩散与析出机制

目的 研究不同放电电流密度下,渗氮层组织及摩擦学性能随时间的演变规律,以及氮在不锈钢中的扩散与析出机制。方法 采用热丝增强等离子体辅助渗氮方法,对奥氏体不锈钢表面进行改性。采用XRD及XPS研究渗氮层相组成及结构;采用SEM观察渗氮层的横截面形貌,并利用能谱分析氮含量及其随深度的分布情况;分别使用纳米压痕仪、磨损仪及台阶仪研究渗氮层的摩擦学性能。结果 当电流密度为0.81 mA/cm2时,短时间（1~2 h）渗氮后,不锈钢表面形成单一过饱和固溶体相;渗氮时间增加到4 h后,转变为更稳定的Fe4N相,渗氮层厚度达14.2 μm,表面硬度达17.81 GPa。当电流密度增加到1.25 mA/cm2时,N与金属原子间结合能增加,渗氮1 h开始析出CrN和Fe4N相,4 h后表面硬度和模量分别达22.88 GPa和314.2 GPa,磨损量仅为基体的0.53%。结论 氮原子在奥氏体中的扩散系数随电流密度成正比增加。当渗氮时间（或热丝电流）增加,渗氮层厚度与维氏硬度明显增加,其增加趋势正比于时间的1/2次幂,结构由单一固溶体相γN转变为固溶体与少量氮化物析出相CrN和Fe4N,渗氮层的摩擦学性能明显提高。     

海水润滑条件下316L不锈钢与仿生非光滑表面CF/PEEK的摩擦学性能

为探讨高压海水轴向柱塞泵滑靴副的减阻抗磨机理,采用数控机床在CF/PEEK试样表面加工出不同形状仿生非光滑单元体,与316L不锈钢形成配副,对其在不同法向载荷下的摩擦因数、试样温度、磨损率等进行测试,并用激光共焦显微镜及扫描电子显微镜对磨损表面进行分析。结果表明:在海水润滑条件下,光滑表面配副以磨料磨损和粘着磨损为主,摩擦因数随时间稳定在0.05~0.09,试样温升大,磨损率大;非光滑表面配副可有效存储海水和磨屑,产生动压润滑效应、降低磨料磨损,摩擦以犁沟效应为主,摩擦因数稳定在0.02~0.06,试样温升小,磨损率小;随法向载荷的增加,由粘着效应所致CF/PEEK转移加快,摩擦因数和试样温度升高,磨损率降低且下降趋势逐渐减缓。     

热变形条件下高氮CrMn型不锈钢的力学与组织行为

研究了高氮CrMn型不锈钢在温度950~1200℃,应变速率0.01~10 s-1内热变形时的力学行为与动态组织演变规律。通过回归计算,得到了试验钢热变形激活能为320 kJ/mol,表观应力指数3.51,建立了热变形方程;得到了峰值应力(σp)、发生动态再结晶的临界应变(εc)与温度(T)、应变速率间(ε觶)的定量关系。结果表明,σp与εc均随T升高而降低,随ε觶增加而增大。在1150℃、0.01 s-1热变形条件下试验钢可获得均匀细小的完全动态再结晶组织。     

粉末冶金高氮不锈钢的发展历程

不锈钢是一类重要的工程材料,与我们的生产、生活息息相关。最常用的不锈钢是奥氏体不锈钢。铬与镍都是不锈钢不可或缺的合金元素,对不锈钢的性能起着至关重要的作用。但镍的价格较高,且对人体有"镍敏"的不良作用。采用价格低廉、资源广泛的氮取代镍,不仅能够降低成本,而且还能够提高不锈钢的力学性能与耐腐蚀性能,理论与工程意义显著。粉末冶金是制备高氮不锈钢的有力制备手段。粉末冶金高氮不锈钢具有一系列优异的性能,应用前景广阔。     

高锰钢冶炼主要工艺的控制

针对影响高锰钢产品冶炼质量的主要因素,通过对冶炼过程中磷含量、锰碳比、还原期的操作及夹杂物的控制,采用高锰钢的合金化、高锰钢的包内稀土变质处理以及铸钢冶炼新技术,优化工艺条件,达到提高并稳定高锰钢产品冶金质量的目的.     

高氮无镍奥氏体不锈钢的研究与发展

高氮无镍奥氏体不锈钢比传统镍奥氏体不锈钢具有更优良的力学性能及明显的成本优势,并且避免了镍过敏问题,是金属生物材料的研究热点之一.本文阐述了高氮无镍奥氏体不锈钢的成分设计思路,分析了合金元素和生产工艺对氯溶解度的影响,介绍了氮气加压熔炼法和粉末冶金法两类高氮不锈钢制备技术的原理及特点,讨论了高氯无镍不锈钢的力学性能、耐蚀性能和生物相容性,对国内外高氮无镍奥氏体不锈钢的开发应用现状及存在的问题进行了深入分析,并指明了高氮无镍奥氏体不锈钢的发展趋势.     

返回法冶炼高锰钢辙叉氮气孔缺陷的预防

高锰钢辙叉是我公司的主导产品.根据炉料的不同,采用氧化法和返回法2种方法冶炼.自1997年以来,有些用返回法冶炼的辙叉,其表面有密集性气孔缺陷,见图1.     

316型不锈钢的晶间腐蚀性能

对316不锈钢在550－650℃液态钠环境下长期工作的行为进行了研究,研究表明：316不锈钢在此环境下,由于敏化所造成的晶间腐蚀不可避免,而316Ti和316L不锈钢的抗晶间腐蚀性能优于316不锈钢。本工作可为快堆结构材料的选择提供依据。     

焊接型高锰钢辙叉铸造工艺实践

为使焊接型辙叉趾跟端150 mm范围全断面内部质量等级均为Ⅰ~Ⅱ级,采用发热冒口、加强激冷和转移缺陷等工艺措施,实践生产证明,质量达到设计要求。     

不锈钢冶炼工艺的发展与分析

介绍了不锈钢当前的生产情况和冶炼工艺的发展历史,分析了二步法和三步法生产不锈钢的特点,阐述了不锈钢生产中选择性氧化的理论基础。     

数值模拟在高氮奥氏体不锈钢开发中的应用

利用Thermo-Calc数值模拟软件对高氮奥氏体不锈钢的氮溶解度、凝固路径和组织以及析出相进行了计算。依据模拟结果并结合实验验证,开发成功了低磁导率、高力学性能和高耐腐蚀性能的0Cr18Mn21Ni5N0.65高氮奥氏体不锈钢。模拟结果和实验结果的对比表明:高氮奥氏体不锈钢开发过程中引入数值模拟,可以对合金设计和工艺设计提供科学的指导、增强实验的针对性和有效性、降低研发成本、提高研发效率。     

超低碳不锈钢冲击式水轮机转轮冶炼生产实践

通过采用适当的冶炼工艺,严格把控各项生产环节,根据氧浓差电势图、CO曲线、废气温度变化等参数准确判断反应终点停氧时间,成功完成了00Cr13Ni5Mo转轮的冶炼生产。     

罐箱用316/316L不锈钢冷轧板的开发

针对罐箱用316/316L不锈钢冷轧板强度高、规格厚、表面光洁度高等特殊要求,太钢不锈钢股份有限公司通过合理的成分设计、冷轧及成品酸洗退火工艺设计,成功地开发出了该产品,产品实物质量已达到进口水平.