日本开发出无镍不锈钢制品低成本制造法

据报道　日本物质材料研究机构最近开发了无镍不锈钢制品的低成本制造法。无镍不锈钢是通过添加氮取代镍 ,含氮无镍不锈钢耐蚀性高 ,而引起关注。但是 ,用传统制造含氮无镍不锈钢因制造成本高和材料硬难于加工成复杂制品 ,妨碍实用化。新开发的制造法 ,在钢不含氮柔软状态下加工成制品形状 ,其后在 12 0 0℃的炉内和氮气接触 ,使产品吸收氮量达1%左右 ,最终成为硬的无镍不锈钢制品。新制造法不仅材料成本和加工成本低 ,而且易于制造成复杂形状制品 ,可应用于制造生物材料 ,一般民用材料和工业材料。现在 ,仅适用于厚或直径达 4mm的加工制品 …     

含氮不锈钢研究的进展

综述了近年来国内外含氮不锈钢的研究现状,包括氮在不锈钢中的存在形式及作用;氮对钢力学性能、腐蚀性能的影响;以及铸造含氮不锈钢的研究和应用。研究结果表明,氮是一种重要而很有应用潜力的合金元素。AOD等精炼技术为纯净超低碳含氮不锈钢的发展提供了先进的制造工艺。     

含氮不锈钢研究概况

含氮不锈钢的应用并不像其他普通钢材那样普及,科学家们在传统钢铁冶炼方法的基础上不断与新兴科技和工艺方法结合,来尝试低成本大规模的生产含高氮不锈钢。文章阐述了氮在钢中的溶解机理,概述了氮对不锈钢性能的影响以及含氮不锈钢制备工艺,分析了该类材料在应用上目前主要存在的问题,并对其解决措施提出了发展方向,以期为相关读者提供参考。     

氮对高电阻率高导磁不锈钢组织和性能的影响

采用SEM、EDS、拉伸及冲击试验,研究了氮对高电阻率高导磁不锈钢组织和性能的影响。结果表明,氮能显著扩大奥氏体相区,在1000℃保温1h油淬并在620℃回火后,含氮0.09%的试样与不含氮的试样相比在铁素体基体上出现少量马氏体,0.18%氮使原单相铁素体变为铁素体+马氏体双相组织,并且硬脆的σ相消失;添加0.09%和0.18%氮元素材料的强度和硬度均较未添加前有明显提高,材料的力学性能特别是冲击韧性得到显著改善。     

离子渗氮和固溶复合处理制备深层含氮奥氏体不锈钢

目的 通过离子渗氮和固溶复合处理制备深层含氮奥氏体不锈钢,获得硬度、耐蚀性和耐磨性等综合性能优良的奥氏体不锈钢。方法 将304奥氏体不锈钢试样放在LD-8CL型直流等离子体渗氮炉内,在400 Pa下进行560 ℃、4 h的离子渗氮处理,渗氮后进行1050 ℃、8 h的固溶处理。使用HXD-1000TMC型显微硬度计、DMI-3000M型金相显微镜、D/max-2500型X射线衍射仪（XRD）、Thermo250XI型X射线光电子能谱仪（XPS）、CS 350电化学测量系统和万能摩擦磨损试验机,对经过复合处理的304不锈钢的截面硬化梯度、截面组织、物相、表面成分、耐蚀性和耐磨性进行研究分析,验证此复合处理对获得硬度高、耐蚀性和耐磨性好等综合性能优良的奥氏体不锈钢的适用性。结果 经过复合处理,不锈钢表面的氮原子数分数为1.56 %,且为单一奥氏体相?N。?N所对应的衍射峰相对于不锈钢基体向左偏移,有效硬化层深达1.0 mm,不锈钢的表面硬度从基体的210HV0.025提高到308HV0.025。不但提高了深层含氮奥氏体不锈钢的耐磨性,而且提高了不锈钢的耐蚀性,腐蚀电位从基体的-0.534 V提高到-0.422 V,摩擦系数由基体的0.8降到0.7。结论 离子渗氮和固溶复合处理适用于制备综合性能优良的深层含氮奥氏体不锈钢。工艺设计时,可以根据材料服役要求,选择合适的固溶工艺,从而获得满足不同综合性能要求的含氮不锈钢。     

热处理对高氮Cr12马氏体钢微观结构的影响

马氏体不锈钢中若含高于0.08％(重量比)的氮或者在奥氏体不锈钢中含高于0.4％(重量比)的氮,则称为“高氮钢”,这些高氮钢通常由高压冶炼而成,在工程领域中有广阔的应用前景。高氮钢有良好的综合性能,如弹性、韧性、疲劳强度、抗磨损、良好的蠕变抗力、低温性能、高的断裂韧性、抗应力腐蚀等,还有良好的磁性能。不管是马氏体     

不锈钢的高氮表面处理

不锈钢这一级的钢于1050～1150℃温度范围内,在氮气中氮进行上升扩散,淬火得到高氮马氏体或高氮奥氏体渗层。低碳、低氮马氏体类可能是含氮淬硬层形成硬的马氏体渗层,可用于不锈钢轴承和工具;双相不锈钢处理后获得高强度奥氏体渗层,可以减轻泵的气蚀。与碳元素相比,溶入的氮可以提高耐蚀性。该工艺与普通渗氮处理的本质区别在于氮是溶入奥氏作中而不是在铁素体中沉淀析出。     

常压下离心铸造高氮奥氏体不锈钢钢管的工艺

<正>涉及一种常压下离心铸造高氮奥氏体不锈钢钢管的工艺,包括配料、铸型和铸造机准备、合金熔炼和浇注、出型清理和热处理、记录和检验。其中,铸管材料采用高氮奥氏体不锈钢,常压下该合金熔体或凝固过程中合金氮含量≥0.65%,呈过饱和状态,常压铸造时会产生自发气并溢出氮气气泡;在常压熔炼条件下,冶炼获得高氮含量的高氮奥氏体不锈钢金属液满     

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.     

氮强化双相不锈钢

正氮强化双相不锈钢的作用引起广泛重视,不仅强度高,而且耐蚀性更好,尤其能改善耐点蚀和耐晶界腐蚀。双相不锈钢的屈服强度约是不含氮常用奥氏体不锈钢的2倍,含氮的双相不锈钢抗拉强度可达700～900 MPa、断后伸长率20%。需注意:在双相不锈钢中,通过奥氏体形成元素氮和镍与铁素体形成元素铬和钼的平衡,才能获得所期望的双相组织。提高氮量并不总是提高屈服强度,因双相不锈钢的屈服强度取决     

敏化处理对含氮奥氏体不锈钢抗腐蚀性能的影响

通过对含氮奥氏体不锈钢进行晶间腐蚀和硫酸-硫酸铁法腐蚀试验,对不同温度敏化处理和不同含氮量试样进行了耐腐蚀性能研究。结果显示:750℃敏化处理使低氮奥氏体不锈钢中有Cr(C,N)相析出,导致奥氏体稳定性降低,从而诱导δ相的析出。900℃敏化处理时,低氮和高氮奥氏体不锈钢中的析出物比例急剧增加,低氮奥氏体不锈钢析出物呈片状Cr_2N析出,导致晶间惰性元素贫化,使表面组织破坏最严重。     

304不锈钢纳米晶粒表层液体氮碳共渗后的结构和力学性能

采用表面机械研磨处理(SMAT)在304不锈钢表面形成纳米晶粒表层,对粗晶粒和表面纳米化的304不锈钢试样采用一种较为环保的新型介质在450℃进行氮碳共渗(分别标记为CG-NC和SNC-NC试样)。结果表明,氮碳共渗的两种试样表面光滑,表层主要由含氮的S相组成,但SNC-NC试样仍保留纳米晶粒的表面结构。SNC-NC试样的氮原子扩散深度(13.3μm)、硬度(1040 HV0.05)和耐磨性都高于CG-NC试样(8.2μm,780 HV0.05)。     

在含氮气氛中氮的吸收

所有的钢在氮气或含氮气氛中700℃以上热处理时,都发生吸氮现象。一般来说,吸氮现象导致材料的强度增加,韧性下降。当吸氮给后序加工带来困难时(冷加工开裂),就不希望有吸氮现象(如线状、片状等钢材的退火)。在这些情况下,应在其它气体中,如氩气或在真空条件下处理工件。据报导,含铝镇静钢在含氮气氛中渗碳时的吸氮现象,增加了细小晶粒的尺寸稳定性。控制某些金属(锰、铬)及其铁合金和高合金钢在氮气或含氮气氛中热处理时的吸氮量,能赋予材料特殊的物理性能。     

等离子体冶炼的N─Cr─Mn钢的耐腐蚀性能

用等离子氮弧冶炼不同氮含量的铬锰不锈钢,其耐腐蚀性能用动电位扫描、电化学阻抗等方法测试,并与1Cr18Ni9不锈钢作比较,结合显微组织分析耐蚀原因。实验结果表明含氮钢的耐蚀性普遍好于1Cr18Ni9不锈钢。随钢中含氮量增加,奥氏体组织扩大,耐腐蚀性能提高。当含氮量达0.74%时形成完全的奥氏体相。经阳极极化后,含氮钢表面的腐蚀层中奥氏体相比原基体的扩大,膜致密,耐腐蚀性能远远高于原基体。     

离子注入表面改性技术对金属耐蚀性能影响的研究

<正> 利用离子注入技术在金属表面注入耐蚀元素,可显著改善材料的耐蚀性能。氮是提高合金耐孔蚀性能的有效组分。它与合金中铬的综合作用很强。离子束混合可在薄膜基体界面上产生原子级混合,形成新的表面合金层,有利于提高基体金属的耐蚀性。本文采用离子注入技术在奥氏体不锈钢上形成表层含氮合金。通过各种电化学测试     

氮气压强对区熔12Cr21Ni5Ti双相不锈钢包晶转变及性能的影响

采用高压区域熔炼增氮工艺制备了12Cr21Ni5TiN双相不锈钢.研究了高压区熔增氮工艺中的氮气压力对含氮双相不锈钢包晶转变及性能的影响.结果表明,随着氮气压力升高,试样中的氮含量由0升高到0.19wt％,奥氏体体积分数由39.44％升高到69.03％.在包晶转变过程中,随着氮含量的增加,液相(L)转变为奥氏体相(γ)...     

氮含量对29Cr铸造超级双相不锈钢深冷组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、万能材料试验机、洛氏硬度计和电化学极化曲线研究了氮含量对经深冷处理的29Cr铸造超级双相不锈钢金相组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,深冷处理后,含氮量与奥氏体(γ)之间的关系为(γ)=99.4×w(N)+6.158 8;氮含量越高,试样的抗拉强度和延伸率越大;氮含量的提高可降低材料在人工海水中的腐蚀电流密度,提高耐蚀性。     

不同含氮量Cr-Mn-Mo奥氏体不锈钢的理化性能

为揭示氮及其含量对Cr-Mn-Mo奥氏体不锈钢物理和化学性能的影响,冶炼了以18Cr14Mn3Mo钢成分为基础的不含氮和含0.42%、0.59%及0.77%N(质量分数)的试验用钢。钢锭锻造后进行了1 100℃×1 h水冷固溶处理。检测了4种钢的平均线膨胀系数、导热系数、比热容、自腐蚀电位和耐晶间腐蚀性能。结果表明:不含氮的钢的平均线膨胀系数远小于含氮钢的,不同含氮量的钢的线膨胀系数无明显变化;钢的导热系数随着含氮量的升高而减小,含氮量(ω(N))与导热系数(λ)的关系式为λ=17.23-6.72ω(N);不含氮的钢的比热容为0.466J/(g·K),含0.42%N钢的为0.479 J/(g·K),含0.77%N钢的为0.446 J/(g·K);不含氮的钢的自腐蚀电位小于含氮钢的,为-0.175 V,不同含氮量的钢的自腐蚀电位差别不大,含0.59%N钢的耐晶间腐蚀性能最佳。     

不锈钢钢种发展的一些动向

从奥氏体不锈钢的演变,以氮代碳的含氮不锈钢,Mn-N系不锈钢,超级铁素体不锈钢,超级奥氏体不锈钢,超级马氏体不锈钢及抗菌不锈钢等方面的发展,概述了不锈钢钢种发展的一些动向。     

00Cr17Ni14Mo2不锈钢高温氮离子注入层的氮分布和组织

研究了在１５０℃～４６０℃范围内氮离子注入００Ｃｒ１７Ｎｉ１４Ｍｏ２奥氏体不锈钢后,注入层的氮分布和组织结构。结果表明,注入层的氮分布和表面组织结构依赖于注入温度。注入温度高于２５０℃,氮发生了明显的扩散,氮离子的表观扩散系数与温度的关系较好地满足Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程;与低温离子注入相比,表面含氮层深度呈数量级的增加,且氮离子的保持剂量率随注入温度升高而增加。注入温度高于３５０℃时,含氮层的含氮