氮含量对HPD-1双相不锈钢组织及力学性能的影响

通过显微组织观察与力学性能测试研究了氮含量(0.08%~0.22％,质量分数)对HPD-1双相不锈钢硬度、拉伸性能、低温冲击性能及疲劳性能的影响。结果表明,氮含量变化可显著影响试验钢γ/α相比例,当氮含量由0.08％升高到0.22％,γ相含量由38.1％提高至56.5％。α相的硬度由273 HV10提高到343 HV10,γ相的硬度由238 HV10提高到299 HV10,试验钢强度明显提升。氮元素对两相比例和奥氏体相韧性的双重影响导致试验钢低温冲击性能呈先上升后下降的趋势;更高的氮含量抑制疲劳裂纹萌生与拓展,是影响HPD-1双相不锈钢室温疲劳性能的主要因素。撕裂棱是疲劳断口的显著特征。     

N含量对高氮CrMnMo奥氏体不锈钢组织和性能的影响

以18Cr14Mn3Mo钢为基本成分,设计并冶炼了氮含量为0.008%~0.77%的高氮CrMnMo奥氏体不锈钢。通过力学性能测试、组织观察、扫描电镜观察等方法,研究了N含量对其硬度、耐刻划性、塑性、强度等的影响。结果表明,N含量为0.42%及以下时,组织为双相,存在着一定量的铁素体,铁素体的存在使材料的塑性和韧性都较差。N含量0.77%试验钢的硬度最高,为273 HV0.5;耐刻划性能也最佳。0.59%N试验钢的塑性和韧性最好,断面收缩率和冲击吸收能量分别为79%和422 J。综合认为高氮CrMnMo奥氏体不锈钢的最佳N含量为0.77%。     

高氮不锈钢高压冶炼工艺研究

高氮不锈钢具有优异的力学性能和化学性能,但其冶炼难度较大.高压底吹氮工艺适用于冶炼高氮不锈钢.分析了高压底吹氮条件下影响钢中增氮的热力学和动力学参数.业已确定:高压和高铬、高锰含量有利于钢液中氮的溶解;底吹氮流量越大钢液增氮速率越大,底吹时间延长钢液中氮含量增加;提高凝固压力可有效抑制钢液中氮因偏析而逸出.     

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。     

VOD炉冶炼OCr18Ni9不锈钢氮气增氮工艺研究

介绍利用氮气合金化冶炼低限镍含量的０Ｃｒ１８Ｎｉ９不锈钢工艺，以代替传统的钢液增氮方法，降低不锈钢冶炼成本，试验结果表明，以氮气增氮的效果明显，稳定，吨钢冶炼成本下降显著。     

氮对2205双相不锈钢在NaCl溶液中耐腐蚀性能的影响

在实验室条件下,以氮代镍冶炼节约型双相不锈钢2205-N,并采用电化学阻抗技术和电化学极化曲线法研究了试验钢在3.5%Na Cl(质量分数)溶液中的腐蚀行为。试验结果表明:在N含量(质量分数) 0. 11%～0. 35%范围内,随着N含量的增大,试验钢奥氏体相逐渐增多且晶粒细化、容抗弧半径逐渐增大、极化电阻R_p逐渐增大、腐蚀电流I_(corr)逐渐减小,2205-N双相不锈钢的抗腐蚀性随着N含量的增大逐渐增强。试验证明,以氮代镍生产节约型双相不锈钢是行之有效的。     

不锈钢电渣重熔增氮控制

一、前言电渣重熔00Cr17Ni6Mo不锈钢(成份见表1),当采用电弧炉冶炼的电极时,重熔后钢中氮含量比重熔前一般只增加10％左右,尚能满足技术条件中有关氮含量的要求。但若重熔真空感应炉钢制备的电极时,氮含     

VOD炉冶炼0Cr18Ni9不锈钢氮气增氮工艺研究

介绍利用氮气合金化冶炼低限镍含量的0Cr18Ni9不锈钢工艺,以代替传统的钢液增氮方法,降低不锈钢冶炼成本。试验结果表明,以氮气增氮的效果明显、稳定,吨钢冶炼成本下降显著。     

焊丝含氮量及焊接电流对高氮钢焊缝组织和性能影响

针对高氮奥氏体不锈钢焊接过程中由于N元素逸出引起气孔、导致力学性能恶化的问题,利用相图计算软件设计并制备了含氮量为0.35%和0.85%两种奥氏体不锈钢焊丝,系统地研究了氮含量和焊接电流对高氮钢焊缝气孔倾向性、微观组织以及力学性能的影响规律. 结果表明,高氮钢焊缝气孔倾向和力学性能与焊接电流、焊丝氮含量密切相关:随着焊接电流增加,氮含量0.35%的高氮钢焊缝抗拉强度和断后伸长率均增加,未出现气孔;而氮含量0.85%的高氮钢焊缝具有很高的气孔倾向,抗拉强度和断后伸长率变化不大,当焊接电流增大到一定值后,气孔倾向性明显降低.     

高氮低镍奥氏体不锈钢的低温性能与组织稳定性

评估[Ni]当量相近、[Cr]当量相同、氮含量不同的奥氏体不锈钢的低温性能和组织稳定性,测试了含氮量分别为0.614%和0.529%的奥氏体不锈钢H1和H2的低温拉伸和低温冲击性能,利用扫描电镜和X射线衍射仪分别对两种试验钢的拉伸断口与冲击断口进行了形貌观察和组织检测,利用TEM分析拉伸断口的显微组织。结果表明：两种试验钢的抗拉强度与屈服强度随着试验温度的降低单调增加,伸长率和断面收缩率逐渐减小,氮含量增加提高材料的强度但降低塑韧性;低温冲击试验的结果是氮含量增加降低试验钢的冲击性能,但对韧脆转变温度影响不大,H1与H2试验钢的韧脆转变温度分别为－122 ℃与－123 ℃。XRD与TEM的检测结果均表明此两种试验钢均具有良好的组织稳定性,低温拉伸与冲击均未发生马氏体相变与氮化物析出。     

Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡凝固相变与MnS析出行为

采用Thermo-Calc热力学软件对Y12Cr18Ni9Cu易切削钢在500～1800℃的析出相进行了热力学计算并得到了平衡凝固相变路径图。结果表明,Y12Cr18Ni9Cu易切削钢的平衡相主要有MnS、液相、δ-铁素体、奥氏体、M₂₃C₆、M₂(C,N)、σ相。平衡凝固和冷却相变路径：液相→液相+MnS→液相+δ-铁素体+MnS→液相+δ-铁素体+MnS+奥氏体→δ-铁素体+MnS+奥氏体→MnS+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体→MnS+M₂₃C₆+奥氏体+M₂(C, N)→MnS+M₂₃C₆+σ相+奥氏体+M₂(C, N)。随着S含量增加,MnS的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐升高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高。Y12Cr18Ni9Cu易切削钢中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以...     

固溶处理对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢组织及碳化物的影响

利用FactSage软件中的FSstel数据库对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的相图进行计算,分析了氮元素对凝固及冷却过程中相变及析出相的影响,得到了53Cr21Mn9Ni4N耐热钢平衡凝固及冷却相变路径图,并用OM、SEM、XRD、EDS等对53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶3、10、20、40和60 min后的显微组织及碳化物演变规律进行了研究。结果表明,53Cr21Mn9Ni4N耐热钢由1600 ℃平衡冷却至300 ℃的过程中完整的平衡相变路径为:液相+气体→液相→液相+δ铁素体→液相+δ铁素体+奥氏体→液相+奥氏体→奥氏体→奥氏体+M₂₃C₆→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆+α铁素体→奥氏体+M₂(C,N)+M₂₃C₆+α铁素体+σ相。M₂₃C₆的析出温度随着氮含量的增加而降低,M₂(C,N)的析出物温度随着氮含量的增加而升高,M₂₃C₆会因M₂(C,N)的析出受到抑制。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢的铸态组织非常不均匀,奥氏体呈树枝晶状生长,枝晶间析出大量层片状碳化物。随着固溶时间的增加,分布在枝晶间的层片状碳化物逐渐变成块状及短棒状,碳化物的数量逐渐减少,粗壮的树枝晶也逐渐变得细小。53Cr21Mn9Ni4N耐热钢在1200 ℃固溶后的组织及碳化物均得到明显改善。     

低镍含氮奥氏体不锈钢激光-电弧焊电弧特性及组织性能

采用100％Ar2,98％Ar+2％N2,92％Ar+8％N2,85％Ar+15％N2四种混合比例的保护气体对08Cr19MnNi3Cu2N低镍含氮奥氏体不锈钢进行激光-脉冲MAG电弧复合焊接,研究保护气体中氮气比例对焊缝中气孔数量、焊缝熔深和熔宽、电弧形态、微观组织及铁素体含量等影响机制.结果表明,随着保护气体中氮气...     

时效处理对挤压成型2195铝锂合金组织和力学性能的影响

研究了热处理对挤压态2195铝锂合金组织和力学性能的影响。结果表明,固溶处理和人工时效处理对挤压合金的力学性能有显著的增强作用,这与析出相的类型、尺寸、数量密度和分布有关。2195铝锂合金在时效过程中的析出顺序为过饱和固溶体(SSSS)→GP区+δ′/β′(Al₃(Li,Zr))→δ′+θ′(Al₂Cu) +T₁ (Al₂CuLi)→θ′+T₁;其中T₁相在析出强化中起主导作用。2195铝锂合金经过525 ℃×60 min固溶后在170 ℃人工时效的峰时效时间是36 h,此时抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为579 MPa、537 MPa和5.5%。     

无磁钻铤用Cr-Mn-Ni-N系高氮钢平衡凝固相变与析出行为

借助Thermo-Calc软件对无磁钻铤用Fe-(15~25)Cr-(15~25)Mn-(0~5)Ni-(0~1)Mo-(0~1)N-(0~0.8)C多元系高氮钢在凝固和冷却过程中的相变及析出行为进行研究。使用Thermo-Calc软件中的TCFE9数据库对该钢相图的垂直截面图进行计算,分析了Cr、Mn、Ni、Mo、N及C元素对无磁钻铤用高氮钢凝固及冷却过程中相变的影响,并得到了平衡凝固相变路径图。结果表明,增加Cr、Mn含量可显著提高合金中氮的溶解度,Mo元素可以微弱提高氮的溶解度,Ni、C元素显著降低氮的溶解度。Ni、C和N含量提高可扩大单相奥氏体相区,具有稳定奥氏体的作用,Cr、Mo与Mn元素缩小单相奥氏体相区,具有稳定铁素体的作用。N元素可以促进M₂(C,N)相析出,使M₂₃C₆相析出受到抑制。Cr、Mn元素可以促进Sigma相析出,C、N元素抑制Sigma相析出。M₂₃C₆相的析出主要受C含量的影响,随着C含量的升高,M₂₃C₆相的析出温度显著升高。     

Effect of nitrogen addition on microstructure and erosion-corrosion behavior of stainless steel in acidic slurry

Effect of nitrogen content on the microstructure and erosion-corrosion (E-C) behavior of stainless steel (containing about 25%Cr,5%-6%Ni,and 1%-2%Mo)was investigated by using optical microscope(OM),potentiodynamic polarization curve and immersion method,a self-made rotating disk apparatus and scanning electron microscopy (SEM) and so on. The results show that with the increase of nitrogen content from 0 (no adding) to 0.485 wt.%,the Creq/Nieq ratio of the tested materials decreases from 4.14 to 1.23 and the ferrite volume percentage of the steel tested linearly decreases approximately from 90% to 10%. The effect of nitrogen content on polarization behavior of the studied steel was not significant. All the passive current densities (Ip)and pure corrosion rates (Vc) of the different N content specimens in the acidic solution (slurry containing 0.1 M H2SO4+0.06%CI-+0.4%F-,the simplified zinc hydrometallurgy slurry) are too low and nearly negligible. Whereas the pure erosion rates (Ve) of the four scenarios of the steels tested (N content,wt.%:N1,no adding;N2,0.143%;N3,0.289%;N4,0485%,respectively) are much higher than their Vc values. The Ve values of the tested steels are in the order of N4 > N1 > N3 > N2,at the same time,the total weight loss rates (Vt) follow the order of N4 > N1>N3 > N2,too. N2 steel consisting of approximately equal volume fractions of ferrite (α) and austenite (γ) exhibits the most excellent E-C resistance and erosion resistance,while the stainless steels possessing the big difference between a phase and γ phase,such as N1 steel nearly possessing single ferrite or N4 steel nearly possessing single austenite,show poorer E-C resistance and erosion resistance.     

降碳增氮对马氏体不锈钢淬火组织和性能的影响

采用激光扫描共聚焦显微镜、扫描电镜、硬度计、X射线衍射仪和盐雾试验机,研究了不同温度(950、1000、1050、1100℃)下30Cr13和30Cr14N钢在马弗炉中空淬后,氮含量对30Cr13钢显微组织、碳化物、硬度和耐蚀性能的影响。结果表明,淬火温度相同,30Cr14N钢比30Cr13钢硬度高、碳化物少和耐蚀性能好。氮不仅影响马氏体不锈钢的显微组织及硬度,还能通过降碳增氮,避免因碳化物过多的析出而引起的晶间腐蚀,而FeNiN的析出不会像Cr₂₃C₆析出造成显著的晶间腐蚀。因此,降碳增氮是改善马氏体不锈钢组织和性能的一种有效途径。     

Mg-Zn-Ca系低Ca侧400℃相平衡研究

利用SEM,EPMA,XRD和DSC,对Mg-Zn-Ca系镁基固溶体400℃时的溶解度以及镁基固溶体与化合物之间的平衡相关系进行了研究.结果表明,在Mg-Zn系中加入Ca后,T₁和T₂相在400℃时依然是富Mg角的主要三元化合物,但只有T₁相与镁基固溶体相平衡,且α-Mg+T₁两相区明显缩小.400℃时,Mg-Zn-Ca系低Ca侧存在一个可与镁基固溶体相平衡的液相区,其含Ca量小于8.4%（原子分数）;但Zn/Ca值小于1.7的三元合金中不会有液相存在.Mg-Zn-Ca系低Ca侧400℃等温截面相图中存在着4个三相区:α-Mg+Mg₂Ca+T₁,α-Mg+T₁+Liq,Liq+T₁+T₂和Liq+T₂+Mg₂Zn₃.     

Peritectic transformation during cooling of iron-carbon alloy

Peritectic transformation behavior during cooling of iron-carbon alloys is simulated by a numerical analysis. The peritectic transformation, δ+L=γ, is divided into δ-γ transformation at δ/γ interface and L-γ solidification at γ/L interface, and proceeds by the following two mechanisms: (1) carbon diffusion from liquid (referred to as L) through austenite (γ) into δ-ferrite (δ) and (2) precipitation of austenite from δ-ferrite and crystallization of it from liquid due to cooling. Approximately 80% of the austenite formed during the peritectic transformation is the products of δ-y transformation, which may cause the generation of tensile stress in the solidification shell of cast steels due to the difference in density between δ-ferrite and austenite The amount of the δ-γ transformation is largest, when the initial carbon content is 0.17 mass%. However, when the transformation in a well-developed dendrite network structure is focused on, the carbon content for the maximum amount of the δ-γ transformation decreases to 0.14–0.16 mass%, which corresponds to the carbon content at which surface cracking of continuously cast slabs is reported to be most frequent     

Effect of N on the Microstructure and Mechanical Properties of High Si Martensitic Heat-Resistant Steels

In order to investigate the effect of N on the microstructure and room temperature mechanical properties of new-type high silicon martensitic heat-resistant steels,three steels containing the same total content of C and N but different N contents have been designed and prepared according to the thermo-calc calculation.The thermodynamic calculation and experiments indicate that the replacing of C by N changes the kind and volume fraction of precipitates of the high Si martensitic steel significantly.Along with the N content increasing,the precipitates in the samples after 750 °C tempering change from(Cr23C6? VN ? TaC) to(Cr23C6? VN ? TaC ? TaN) and finally to(Cr23C6? VN ? Cr2N)according to both experimental results and thermodynamic calculations.The room temperature mechanical tests show that the strength of the steel decreases as the N content increases.However,the Charpy impact toughness increases with N content increasing.According to the calculation and SEM observation,it is inferred that the decrease of amount and size of precipitates accounts for the changes of the mechanical properties.