00Cr25Ni6Mo3N不锈钢脆性的原因分析

通过对某企业生产的00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢检验发现,不同锻件的冲击功差异很大。然后对冲击功低的00Cr25Ni6Mo3N双相不锈钢进行力学性能试验和组织分析,造成冲击功低的根本原因是在锻造过程中产生了金属间析出相;而导致金属间析出相产生的原因是锻造工艺控制不当,热处理不能消除由锻造工艺不当造成的缺陷,而严格控制锻造加热制度对扼制金属间析出相意义更大。     

固溶处理对汽车用双相不锈钢组织与耐腐蚀性能的影响

对铸态00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢进行不同温度的固溶处理,通过OM、SEM、XRD、化学浸泡试验和电化学试验等方法,研究了固溶处理对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢组织结构和耐腐蚀性能的影响.研究表明:经1050～1250℃,保温30min固溶处理的00Cr22Ni5Mo3N钢组织为铁素体+奥氏体双相组织....     

固溶处理温度对00Cr27Ni7Mo5N不锈钢组织及腐蚀性能的影响

研究了不同固溶处理温度对特超级双相不锈钢00Cr27Ni7Mo5N组织及腐蚀性能的影响。采用光镜、扫描电镜、能谱仪等手段研究σ相的析出规律,同时采用三氯化铁浸泡试验、点蚀电位测量及EPR法晶间腐蚀测量研究腐蚀性能。结果表明,当固溶温度在800～1050℃之间,00Cr27Ni7Mo5N钢有大量金属间化合物σ相析出,导致钢的抗腐蚀性显著下降。当固溶温度在1070～1200℃时,钢中σ相溶解,钢的抗腐蚀性先升高后降低。1100℃固溶处理时,00Cr27Ni7Mo5N钢具有最佳的耐腐蚀性。     

W含量对00Cr25Ni7Mo3.5WCuN钢力学性能的影响

测试了超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3.5WCu N(UNS32760)室温拉伸性能和冲击性能,运用Thermo-Calc热力学软件计算了相比例及元素分布,研究了W含量对00Cr25Ni7Mo3.5WCu N钢力学性能的影响。结果表明,W的增加使得该钢中σ相的完全固溶温度升高;当温度达950~1000℃时,钢中析出σ相导致冲击性能显著降低,强度提高。高于1000℃时,00Cr25Ni7Mo3.5WCu N钢中σ相完全溶解,此时随着W含量增加,材料强度提高,每1%W的增量会提高30 MPa屈服强度和25~30 MPa抗拉强度。     

00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢热加工性能的试验研究

采用热压缩和热拉伸试验方法,对00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的高温变形抗力、高温塑性以及在高温变形时的奥氏体相的数量进行了研究。试验结果表明,00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的高温变形抗力和高温塑性较0Cr18Ni10Ti奥氏体不锈钢低,在1100～1250℃变形时,钢中奥氏体相的数量可以控制在适合热加工的范围,使钢具有较好的热加工性能。     

高锰氮Cr25超级双相不锈钢热加工工艺研究

通过Gleeble-3800热模试验机对真空感应熔炼的00Cr25Ni2Mo3Mn10N0.5超级双相不锈钢的铸态样品进行了高温拉伸实验。结果表明,00Cr25Ni2Mo3Mn10N0.5超级双相不锈钢的变形抗力随变形温度升高而减小,随应变速率增加而增加。变形温度1 000℃以下,因σ相析出,热加工性能较差,高于1 200℃时因奥氏体/铁素体界面出现锯齿状形态,热加工性能变差。00Cr25Ni2Mo3Mn10N0.5超级双相不锈钢在1 000～1 200℃范围内具有较佳的热加工性能。     

节Ni型Cr25Mn10Mo4Ni2N钢的耐蚀性及力学性能

采用中频感应炉制备了经济节Ni型铸造双相不锈钢Cr25Mn10Mo4Ni2N材料并选取双相不锈钢2205及奥氏体不锈钢316L作为比较材料,利用电化学测试技术、拉伸试验机及环境扫描电镜(ESEM)对3种不锈钢的耐蚀性能及力学性能进行了检测及形貌观察。耐蚀性能检测表明:节Ni型铸造双相不锈钢Cr25Mn10Mo4Ni2N材料耐蚀性能最佳,其次为2205,316L最差;力学性能检测表明:1120℃固溶处理Cr25Mn10Mo4Ni2N钢的塑性低于双相不锈钢2205及奥氏体不锈钢316L,但具有较高的拉伸强度和硬度。     

Cu对00Cr25Ni7Mo4N钢组织及性能的影响

研究了Cu对00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢组织、力学性能、高温热塑性的影响.结果表明,Cu是非常弱的奥氏体形成元素,对扩大奥氏体相区没有明显的作用;加入1.5% 的Cu,可使00Cr25Ni7Mo4N钢固溶处理后的强度增加,冲击韧性降低,并降低了在900～1100℃固溶处理钢的断面收缩率,而在1150～1250℃温度范围固溶处理,两种钢的断面收缩率相近,均大于60%,热塑性较好.     

RE含量对00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢组织和性能的影响

以00Cr22Ni5Mo3REx双相不诱钢为研究材料,采用金相显微镜、万能拉律试验机和冲击试验机等手段,研究了RE含量对00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢显微组织、力学性能及耐点蚀性能的影响.结果表明,奥氏体含量随RE含量的增加先增加后减少,在RE含量为0.3％时,两相比例约为1∶1,力学性能随RE含量的增加先降低后增大:随RE含量的增加,耐点蚀性能先减弱后增强;当RE含量在0.4％时,00Cr22Ni5Mo3REx双相不锈钢综合性能最好.     

奥氏体化温度对铸态高强不锈钢低温性能的影响

研究了00Cr13Ni6Co9Mo5高强度钢力学性能随奥氏体化温度的变化.结果表明,μ相、laves相和x相等过剩金属间化合物的存在导致低温奥氏体化材料的低温(-196℃)冲击性能极低.随着奥氏体化温度上升,过剩金属间化合物逐渐溶解,低温冲击性能快速上升.奥氏体化温度提高到1 130℃,不再有过剩金属间化合物,低温冲击性能提高80％以上.     

锻造加热温度对20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大及力学性能的影响

研究了锻造加热温度(1050~1200 ℃)和锻造保温时间(40~120 min)对20Cr2Ni4A钢经相同锻造变形后锻后奥氏体晶粒长大行为的影响,并对不同锻造加热温度下的淬火态20Cr2Ni4A钢进行了力学性能检测。结果表明,锻后20Cr2Ni4A钢奥氏体晶粒长大规律在低于1150 ℃仍然符合Beck模型,模型计算值与实际测量值相吻合。随着锻造加热温度的升高,奥氏体晶粒长大呈现先缓慢增加后快速增加的规律。当锻造加热温度超过1150 ℃时,第二相粒子大量溶解,对晶界的钉扎作用急剧减弱。综合考虑20Cr2Ni4A钢锻后奥氏体晶粒尺寸均匀性、热处理后力学性能测试结果及可锻性因素,确定最优锻造加热温度为1150 ℃。     

1Mn18Cr18N钢无磁性护环锻件的试制

1Mn18Cr18N钢系无磁性高锰奥氏体不锈钢,该钢种合金含量高,可锻温度区间窄,在锻造过程中易出现表面裂纹。采用电炉冶炼、电渣重熔工艺获得优质钢锭。锻造加热温度为1190~1210℃,终锻温度在900℃以上。多火次,小压下量锻造,把表面裂纹减轻到最低程度。固溶处理后生产出了满足用户需求的护环锻件。     

残留/逆转变奥氏体对改善高强度不锈钢-196℃超低温冲击性能的影响

采用力学性能测试、SEM和XRD等手段研究了淬火+低温回火处理的0Cr16Ni6高强度不锈钢和过时效处理的00Cr11Ni11MoTi马氏体时效不锈钢,并分析了残留/逆转变奥氏体对试验钢超低温缺口抗拉强度和冲击性能的影响。结果表明,在两种试验钢室温强韧性相近的情况下,0Cr16Ni6钢在超低温下(-196 ℃)的缺口抗拉强度和冲击性能显著优于00Cr11Ni11MoTi钢。根据冲击试样远离断口和断口附近马氏体/奥氏体衍射峰的相对强度分别定量计算的残留/逆转变奥氏体含量,发现在裂纹形成和扩展过程中0Cr16Ni6钢有接近90%的残留奥氏体通过应变诱发相变生成马氏体,显著改善了超低温韧性;而过时效00Cr11Ni11MoTi钢形成的逆转变奥氏体具有较高的稳定性,难以发生应变诱发马氏体相变,改善超低温韧性作用程度有限。     

Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织和晶间腐蚀敏感性的影响

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200 ℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶温度在950~1200 ℃时,00Cr21Ni6Mn9N不锈钢的晶粒尺寸随着固溶温度的升高而增大,Nb的加入促进00Cr21Ni6Mn9N不锈钢中混晶组织的出现,提高其完全再结晶温度。不含Nb的试验钢在1000 ℃以上固溶后即可获得晶粒大小均匀的组织,而含0.057%Nb的试验钢则需要在1100 ℃以上才可以获得均匀组织,且其尺寸略大于无Nb钢在1000 ℃时完全再结晶的晶粒。随着固溶温度的升高和晶粒尺寸的长大,析出的Z相含量降低,晶粒界面能减小,在1150 ℃和1200 ℃固溶1 h后,Nb对晶粒的细化作用和温度升高造成的晶粒长大程度变得不再明显。两种成分的钢均具有较低的晶间腐蚀敏感性,含Nb量为0.057%的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢其再活化率R_a值较不含Nb的钢进一步降低。     

Influence of Solution Treatment on Impact Toughness and Microstructure of Cobalt-free Maraging Steel

The influence of different solution temperature on microstructure and impact toughness of cobalt-free maraging steel 00Ni14Cr3Mo3Ti was investigated by SEM and X-Ray diffractometer.The experimental results showed that with the solution temperature variation, the martensite morphology has not changed, is still lath martensite.Undissolved Laves phase hindered the dislocation movement after 750 ℃ solution heat treatment, which result in a very low impact absorbed energy, the impact fracture has no obvious plastic deformation, with bad toughness.With the solution temperature increased, the undissolved phase gradually dissolved, the impact absorbed energy increased gradually.All the Laves phase dissolved when reach to 900 ℃, the impact absorbed energy reaches the maximum, is 61 J.Fracture morphology change from brittle fracture into toughness transgranular fracture with deep dimple. When solution temperature is above 900 ℃, with the solution temperature further increase, austenite grain size increases significantly.Average grain diameter of austenite is about 70 μm after 1050 ℃ solution treatment, the density of precipitates on the grain boundary of maraging steel is increase substantially, deformation compatibility deteriorate, which result in the impact absorbed energy decreased significantly.Fracture type becomes transgranular and quasi-cleavage mixed fracture with the characteristics of the river patterns from ductile transgranular fracture.     

热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响

研究了高温固溶和时效热处理对12Ni无钴马氏体时效钢微观组织和性能的影响。结果表明:在原始固溶态试样中存在粒状和长粒状析出相,经能谱分析为Fe(Mo,Ti)或Fe2Ti型金属间化合物,消耗了大量的强化元素Mo,导致合金时效处理后强度不足(1100MPa);高温固溶处理后消除了粗大析出相,获得单一的板条马氏体组织;进一步改进时效热处理工艺,合金组织呈现弥散分布的纳米尺度的Ni3Mo、Ni3Ti强化相,使合金强度显著提高,达到1225MPa。     

氮对马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo组织和性能的影响

采用热膨胀仪、光学显微镜以及CM12型透射电子显微镜研究了添加0.04%N(质量分数)对00Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢相变以及正火和回火后不锈钢组织变化的影响;通过拉伸、冲击实验和阳极极化曲线测定研究了N对正火和回火后马氏体不锈钢力学性能以及点蚀点位的影响。结果表明:1050℃正火后,N全部固溶于马氏体基体中,有效提高了实验钢的强度,同时降低了韧性;550℃以上回火后,在马氏体板条内部以及板条之间形成逆变奥氏体,有效提高了马氏体不锈钢的塑性和韧性;N抑制逆变奥氏体的形成,从而抑制了不锈钢在回火过程中的软化;同时,回火过程中,Cr2N在马氏体板条界面及内部大量析出,造成不锈钢韧性和点蚀点位下降。采用传统的正火+Ac1温度以上回火热处理工艺不利于含N马氏体不锈钢获得良好综合性能。     

固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响

利用XSL-4-12箱式热处理炉、ZEISS金相显微镜、HRS-150数显洛氏硬度计及拉伸试验机研究了固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响。结果表明,铁素体含量随着固溶温度的升高而增加,在930~960 ℃之间铁素体与奥氏体面积比达到1∶1,σ相的含量随着固溶温度的升高而逐渐减少,在960 ℃时仅有少量σ相存在于相界处,1020 ℃时由于锻造造成的奥氏体相分布不均的情况也得到了改善。合金硬度与抗拉强度随着固溶温度的上升呈现先下降后上升的趋势,分别在1020 ℃和1050 ℃达到最小值94.4 HRB和547 MPa,伸长率则随着固溶温度的升高呈现先上升后下降的趋势,在990 ℃时达到峰值41.5%。综合钢丝拉拔变形过程中材料的硬度、塑韧性及组织均匀性对材料成形性能的影响,Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢的固溶温度宜选择1020 ℃。     

00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺

为了研究00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧工艺,使用Gleeble-3800热模拟试验机模拟00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢在变形温度为800、850、900、950 ℃,变形量为40%、50%、60%,应变速率为50 s^-1条件下的热压缩变形行为,并对其进行1080、1120、1160 ℃的固溶热处理,观察固溶热处理前后的组织形貌。结果表明:在800~950 ℃热压缩温度下,随变形量增大,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越细小;经固溶处理1 h后,静态再结晶就越充分。在40%~60%变形量下,随热压缩温度升高,再结晶越完全,再结晶平均晶粒尺寸越大。热压缩变形试验钢随固溶处理温度升高,再结晶平均晶粒尺寸越大。00Cr22Ni13Mn5Mo2N奥氏体不锈钢的精轧最佳轧制温度为800 ℃,压缩变形量为60%,固溶温度为1080 ℃。     

Das Ausscheidungsverhalten von hochlegierten austenitischen Stählen mit 6% Molybdän und sein Einfluß auf die Korrosionsbeständigkeit

Precipitation behaviour of high-alloyed austenitic steels with 6% molybdenum and its influence on the corrosion resistance The high-alloy austenitic steels with 6 to 7% Mo, 20 to 21% Cr and 18 to 25% Ni are increasingly used in seawater and chemical applications. This is due to the excellent resistance to pitting and crevice corrosion in chloride-containing neutral and acidic environments. It is the high chromium and molybdenum content which provides the excellent corrosion behaviour but, at the same time favors the tendency to precipitation of intermetallic phases. Therefore, time-temperature-precipitation diagrams have been established for two steels with 6% Mo, 21% Cr, 25% Ni, 0.14 and 0.19% N and for one steel with 6% Mo, 20% Cr, 18% Ni and 0.21% N. The corresponding time-temperature-sensitization diagrams (in accordance to SEP 1877/II) and time-temperature-pitting diagrams (testing in 6% FeCl₃ solution) have been evaluated as well. Precipitation of intermetallics occurs rapidly especially in the range between 700 and 1000°C. In case of the 18% Ni steel and the 25% Ni/0.14% N steel grain boundaries are covered to a large extent with precipitates after only 15 min at 850 or 950°C. In case of the 25% Ni/0.19% N steel precipitation is considerably slower. The precipitates are interpreted to be chi-phase. After very long annealing times additionally small amounts of Laves phase appear. Neither carbides nor nitrides were observed. In spite of the rapid precipitation, sensitization in terms of the 50 m?m grain boundary penetration criterion is observed not before 0.7 h at 850 °C and not before about 2 h at 800°C in case of the 25% Ni/0.19% N steel. After about the same times of annealing also the critical pitting temperature as observed in the FeCl₃-test is dropping below 50°C. Therefore, when welding according to established rules and recommendations, no deterioration of the corrosion resistance in the heat-affected zone is to be expected. If high heat inputs will occur during manufacturing because of hot forming operations or welding of heavy sections, or if more severe test conditions are a requirement, a steel with 25% Ni and about 0.2% N (UNS N 08925, Cronifer hMo) is recommended due to its retarded precipitation and sensitization behaviour when compared to steels with only 18% Ni (UNS S 31 254). Additionally, the steel with 25% Ni has an increased resistance to general corrosion in acids. Notch impact strength of the materials under consideration is increased by the initial precipitation of the intermetallic phases and decreases only after longer times of annealing below the ductility of the solution annealed material.