A STUDY ON A CRYOGENIC AND NON-MAGNETIC AUSTENITIC STEEL 30Mn23A14Cr5

研究了尚未受人注意的Fe-Mn-Al-Cr系奥氏体钢,并从中发展出一种新超低温无磁钢30Mn23Al4Cr5。实验结果说明30Mn23Al4Cr5具有较好的综合性能:自室温至-269℃有适宜的强度与很高的韧性,-253℃时V形缺口冲击值为2048 kJ/m~2;低温奥氏体稳定,在-269℃拉伸,形变10％未发现α′马氏体,形变50％未发现ε马氏体;磁导率较低(μ=1.005),电阻率较高(ρ=1.08);冷收缩率很小,甚至低于铁素体的9％Ni钢;高温时效变脆倾向小于一般铬镍奥氏体钢;抗大气腐蚀性能优于9％Ni钢及15Mn26Al4,与ICr13不锈钢相仿。 由上述结果分析30Mn23Al4Cr5可能成为一种适用温度范围较广的低温无磁钢,作为低温钢可用于-150--269℃,作为无磁钢可用于600--269℃。     

A STUDY ON NON-MAGNETIC AND CRYOGENIC STEEL 30Mn20A13

本文设计并研制出一种Fe-Mn-Al系无磁钢——30Mn20Al3,其合金成分(wt-％)为C0.28-0.32,Mn19-22,Al2.6-3.1,Si≤0.6。同时还研究了Al,C等元素对Fe-20Mn奥氏体稳定性、合金的力学性能等的影响。 实验结果表明,Fe-Mn合金中加入Al可抑制γ→ε及γ→ε→α′相的转变,使马氏体转变温度降低。碳稳定奥氏体的作用更为显著。 30Mn20Al3与1Cr18Ni9Ti相比较,强度与塑性均高,奥氏体稳定性亦大,磁导率低而电阻率高。其成本则只为1Cr18Ni9Ti的1/3左右,且资源丰富,具有发展为实用钢种的价值。可代替1Cr18Ni9Ti、铝合金等作为无磁钢及低温钢用于电气工业和低温工程中。     

30Mn20Al3无磁钢及低温钢的研究

本文设计并研制出一种Fe-Mn-Al系无磁钢——30Mn20Al3,其合金成分(wt-%)为C0.28-0.32,Mn19-22,Al2.6-3.1,Si≤0.6。同时还研究了Al,C等元素对Fe-20Mn奥氏体稳定性、合金的力学性能等的影响。实验结果表明,Fe-Mn合金中加入Al可抑制γ→ε及γ→ε→α′相的转变,使马氏体转变温度降低。碳稳定奥氏体的作用更为显著。30Mn20Al3与1Cr18Ni9Ti相比较,强度与塑性均高,奥氏体稳定性亦大,磁导率低而电阻率高。其成本则只为1Cr18Ni9Ti的1/3左右,且资源丰富,具有发展为实用钢种的价值。可代替1Cr18Ni9Ti、铝合金等作为无磁钢及低温钢用于电气工业和低温工程中。     

Fe-Mn-Al-Cr系亚稳奥氏体区中形变马氏体的研究

本工作研究Fe-Mn-Al-Cr系亚稳奥氏体区中形变a′马氏体量和形变量的关系以及合金成分的影响,为设计和发展Fe-Mn-Al-Cr系奥氏体无磁钢和低温钢提供一些参考。根据Fe-Mn合金成分-结构关系,选择15—25wt-％Mn,0—1.50wt-％Al,0—0.40wt-％C     

DEFORMATION MARTENSITE IN METASTABLE REGION OF Fe-Mn-Al-Cr SYSTEM

<正> 本工作研究Fe-Mn-Al-Cr系亚稳奥氏体区中形变a′马氏体量和形变量的关系以及合金成分的影响,为设计和发展Fe-Mn-Al-Cr系奥氏体无磁钢和低温钢提供一些参考。 根据Fe-Mn合金成分-结构关系,选择15—25wt-％Mn,0—1.50wt-％Al,0—0.40wt-％C     

9%Ni钢焊接熔合区的氢致裂纹与马氏体带的关系

利用金相法、超高温显微镜及超高压透射电子显微镜技术,对9%Ni 钢焊接熔合区马氏体带的特性,拉应力对9%Ni 钢焊接熔合区组织,性能的影响进行了探讨。试验得出用Cr17Ni13Mn8W3奥氏体钢焊条焊接9%Ni 钢时,熔合区马氏体带中包含具有孪晶精细结构的马氏体,该马氏体带的相变滞后于热影响区的马氏体,其中的残余奥氏体稳定性不高,在拉应力作用或低温条件下易于转变成马氏体,从而增加了熔合区氢致裂纹倾向。提出了9%Ni 钢焊接熔合区氢致裂纹形成的模型。     

深冷处理最低温度对9%Ni钢力学性能及逆转奥氏体含量的影响

通过实验研究了深冷处理过程中的最低处理温度对9%Ni钢力学性能和逆转奥氏体含量的影响。采用了不同的深冷处理温度和保温时间,并与9%Ni钢新发展起来的热处理工艺淬火、亚稳淬火、回火(QLT)相结合。结果表明,-80℃和-110℃的冷处理对9%Ni钢的力学性能和逆转奥氏体含量没有明显影响。然而,-140℃保温24小时的深冷处理能够提高9%Ni钢的冲击韧性,其机理主要在于深冷处理使得块状的逆转奥氏体转变为条状。此外,-140℃深冷处理通过等温马氏体转变值得逆转奥氏体的含量减少。-196℃保温24小时深冷处理增加了逆转奥氏体的含量,同时细化了二次马氏体板条组织, 从而使得9%Ni钢的室温和低温冲击韧性均得到提高。其机理主要是由于深冷-196℃深冷处理促使了超细碳化物的析出,同时增加了组织内应力,从而为逆转奥氏体在回火过程中的形核提供了更多了形核位置。     

冷处理对马氏体不锈钢组织和硬度的影响

将传统马氏体不锈钢9Cr18Mo和新型含氮马氏体不锈钢SV30钢进行1050℃淬火、-80℃低温冷处理和180℃回火。对比不同热处理状态下两种钢的硬度,用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射分析了显微组织及相组成。采用原位纳米力学测试系统Triboindenter测试了SV30钢中马氏体、残留奥氏体的纳米硬度。结果表明:SV30钢淬火后硬度仅为39.8 HRC,残留奥氏体含量高达67%;经冷处理后SV30钢残留奥氏体含量略微降低,但硬度显著提高至58 HRC。与冷处理促进传统马氏体不锈钢9Cr18Mo残留奥氏体继续转变导致硬度提高不同,冷处理促进了SV30钢中马氏体相内部的弥散析出强化,而大幅度提高了硬度。     

奥氏体化温度对高强00Cr9Ni9Co5Mo3钢力学性能的影响

研究了奥氏体化温度对00Cr9Ni9Co5Mo3钢力学性能的影响。结果表明,低于850℃进行固溶处理,钢中马氏体通过α′→γ的无扩散相变形成的逆变奥氏体,继承了锻造组织中的高密度位错,随后的快速冷却过程中形成高强度马氏体钢。此外,奥氏体中的高密度位错增加了马氏体的相变抗性和残余奥氏体的含量,使得马氏体时效钢具有优异的低温韧性。750℃固溶处理后,钢抗拉强度可达1 380 MPa,低温冲击吸收功为60 J。     

15Mn26Al4低温钢焊接工艺试验

15Mn26A14钢含有C 0.13～0.19％,Mn24～27％,A13.3～4.7％,Si≤0.6％,P≤0.03％,S≤0.035,是一种稳定的奥氏体组织的钢,在深冷温度下(-196℃,-253℃)不发生ε或α马氏体相变,有很高的韧性,其冲击值达到25～30kg-m/cm~2。由于我国铬镍资源比较稀缺,在深冷设备上很多单位已经采用15Mn26Al4钢代替1Cr18Ni9Ti钢既减少了成本又达到了设计的要求。例如七二年大连光明化工研究所用15Mn26Al4钢的冷轧薄板     

15Mn26Al_4低温无磁钢管的生产工艺

<正> 15Mn26Al_4 是我国近年来发展的一种完全不含镍铬的新型奥氏体钢,它具有良好的低温力学性能和十分稳定的奥氏体组织,可在液氢温度(-253℃)下使用而不变脆。同时这种钢的室温导磁率很低,是一种性能优越的无磁钢。近年来,我们在研究15Mn26Al_4 低     

汽车用TWIP钢的探索研究

采用金相组织观察与X射线衍射等方法对5种不同Mn含量的TWIP钢拉伸前后的组织进行了研究.结果表明,淬火态Fe-15Mn-3Si-3Al钢存在条状分布的马氏体;Fe-25Mn-3Si-3Al、Fe-30Mn-3Si-3Al、Fe-33Mn-3Si-3Al钢在淬火与退火两种热处理工艺下均能获得淬火态奥氏体和退火孪晶组织,淬火态的奥氏体晶粒更细小;母相奥氏体影响形变孪晶形貌与分布,均匀分布的细小孪晶导致优异的力学性能,随着Mn含量的增高,母相奥氏体尺寸逐步增加,形变孪晶层片逐渐增厚且分布不均匀;Fe-25Mn-3Si-3Al钢具有优异的力学性能.     

两种超高强度钢控制冷速后相变产物及性能的对比分析

研究了两种新型超高强度钢30Cr3SiNiMoWNb和30Cr Ni5Si2MoNb奥氏体化后以30～3.5℃/min速度冷却的相变产物,及其对随后回火材料强韧性的影响。结果表明,30Cr3Si Ni MoWNb钢奥氏体化后以30和15℃/min冷却得到马氏体组织;以7℃/min冷却,过冷奥氏体的相变产物为马氏体和25%～30%的下贝氏体;以3.5℃/min冷却,过冷奥氏体的相变产物为珠光体、贝氏体和马氏体。30Cr Ni5Si2MoNb钢降低冷却速度后回火强度上升,韧性下降不大,在3.5℃/min冷速时强度达到最高值。与30Cr3SiNiMoWNb钢相比,30Cr Ni5Si2MoNb钢因其合金元素含量高,马氏体形成能力强,更难形成贝氏体和珠光体组织。     

新型无Ni高N奥氏体不锈钢的低温变形行为

利用冲击实验、拉伸实验、XRD和TEM对2种不同N含量的无Ni高N奥氏体不锈钢低温变形行为进行了研究.结果表明,高N奥氏体不锈钢在低温下发生明显的韧脆转变和加工硬化现象.在实验材料的Mn含量水平内,提高Mn含量能够改善高N奥氏体不锈钢的低温塑性和韧性,降低其韧脆转变温度.18Cr-12Mn-0.55N钢在低温拉伸变形时会发生形变诱导马氏体相变,但马氏体转变量很少,降低温度对马氏体转变量无明显影响.形变诱导马氏体能提高高N奥氏体不锈钢的加工硬化能力,但降低了钢的低温塑性和韧性.加工硬化能力和层错能随温度的降低而降低是Re-Cr-Mn高N奥氏体不锈钢在低温下发生脆断的主要原因.     

LNG储罐用9%Ni钢及其焊接性

回顾总结了液化天然气低温储罐用9%Ni钢的研究和发展,对9%Ni钢的显微组织结构、力学性能以及现场焊接性进行了介绍.使用最普遍的淬火 回火态9%Ni钢的组织形态主要为回火马氏体,并分布有少量残余奥氏体.9%Ni钢具有很高的强度和良好的低温韧性,焊接性良好,冷裂敏感性较低,采用合适的焊接工艺措施,可防止热裂纹的出现,获得具有良好低温韧性的焊接接头.9%Ni钢焊接时,焊接热输入一般控制在7～35 kJ/cm,多层焊层间温度应控制在100℃以下.     

新型电磁搅拌用无磁钢

目前无磁辊的原设计材质是X5 NiCrTi26-15(西马克),属于德国牌号.国产牌号为GH2132,0 Cr15 Ni25 Ti2 MoAlVB.该成分的主要特点添加大量的稳定奥氏体化的元素Ni,来获得单相的奥氏体钢,使其具有低的磁导率. 本课题成分设计的目的是降低成本,同时获得要求的性能,如足够低的磁导率、较高的屈服强度和抗拉强度、合适的伸长率.要获得无磁钢,必须获得单相奥氏体.在此基础上,保证强度和合适的伸长率.稳定奥氏体的元素有Ni、Co、Mn、C、N等,不稳定奥氏体的元素有Ti、V、Mo、W、Cr、B、Nb等.非碳化物形成元素:Ni、Co、Al、Cu、Si、P、S等;碳化物形成元素有Ti、V、Cr、Mn、Fe、Nb、Mo、W等.在设计成分时,考虑用较便宜的奥氏体化元素如Mn、N等来降低或者替代Ni.当含Mn元素较高,奥氏体钢易发生形变诱导硬化,使其具有高的强度和韧性.另一方面,降低不稳定奥氏体化的元素,如Cr等.     

合金元素对高强度汽车用钢板相变规律的影响

利用热膨胀仪研究了DP600双相钢、QP钢和22MnB5热冲压成形钢的奥氏体临界转变温度和CCT曲线,分析了合金元素对高强度汽车板相变规律的影响。结果表明,随着加热速率的增加,DP600双相钢、22MnB5钢的Ac_1和Ac_3温度增加。相同加热速率条件下,高强汽车板改变成分对Ac_1影响小,但DP600钢添加Cr后,Ac_3降低约20℃;QP钢降低1.0%Si、增加0.47%Al时,Ac_3增加50℃;22MnB5钢改变Si、Mn含量时,Ac_3变化约为10℃。DP600钢添加Cr元素后,奥氏体化曲线呈直线增加,相同温度时的奥氏体转变量明显增加。22MnB5钢中奥氏体化曲线呈直线增加,添加Cr元素后奥氏体化曲线右移,Si元素减少后,奥氏体转变量40%阶段,奥氏体转变速率增加。QP钢奥氏体转变曲线呈直线增加,温度接近Ac_3时增速减缓,加入Al元素后奥氏体转变速率降低。C元素推迟了铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体转变;Cr元素推迟了珠光体、贝氏体转变,降低了马氏体临界冷却转变速率,提高了高强汽车钢板的淬透性。     

1Cr21Ni5Ti˫�಻�����֯�ȶ��Լ��Գ�����Ե�Ӱ��

用600℃时效微观组织变化和冲击韧性的变化评价了1Cr21Ni5Ti双相不锈钢的稳定性。结果表明：1Cr21Ni5Ti双相不锈钢稳定性对Ti/C极为敏感,低Ti/C（Ti/C=4.08）钢600℃时效快速析出富Cr的M23C6碳化物,降低奥氏体内的Cr和C含量致使时效后冷却过程中奥氏体转变为马氏体,并伴随着冲击韧性的严重恶化;而Ti/C适度的钢明显抑制了M23C6碳化物的析出和随后奥氏体向马氏体转变,长时间时效后冲击韧性高出低Ti/C钢近一倍。     

回火温度对Cr26-16Mn双金属复合板组织及力学性能的影响

对比分析了Cr26-16Mn双金属复合材料与单一Cr26铸铁、16Mn钢的力学性能,利用OM、SEM、XRD等研究了回火温度对Cr26-16Mn双金属复合板组织及性能的影响。结果表明：在1000 ℃淬火条件下,随回火温度的升高,Cr26-16Mn复合板基材Cr26铸铁和复层16Mn钢硬度均降低,单一16Mn钢及复合板冲击性能提高,复合板冲击吸收能量为单一Cr26铸铁的6~7倍。520 ℃以下回火时,Cr26铸铁中马氏体分解,残留奥氏体转变析出二次碳化物,基材硬度变化较小;随着回火温度提高,Cr26铸铁组织中析出大量二次碳化物,马氏体分解增加,硬度明显降低。16Mn钢在回火过程中马氏体形态消失,铁素体含量增加,冲击性能提高。在1000 ℃淬火时,Cr26-16Mn复合板在420~520 ℃回火能获得较好的硬度及冲击性能。     

合金元素对高强汽车钢板相变规律的影响

利用热膨胀仪研究了DP600双相钢、Q&P钢和22MnB5热冲压成形钢的奥氏体临界转变温度和CCT曲线,分析了合金元素对高强汽车钢板相变规律的影响。结果表明,随着加热速率的增加,DP600双相钢、22MnB5钢的Ac1和Ac3温度增加。相同加热速率条件下,高强汽车钢板改变成分对Ac1影响小,但DP600钢添加Cr后,Ac3降低约20 ℃;Q&P钢降低1.0%Si、增加0.47%Al时,Ac3增加50 ℃;22MnB5钢改变Si、Mn含量时,Ac3变化约为10 ℃。DP600钢添加Cr元素后,奥氏体化曲线呈直线增加,相同温度时的奥氏体转变量明显增加。22MnB5钢中奥氏体化曲线呈直线增加,添加Cr元素后奥氏体化曲线右移,Si元素减少后,奥氏体转变量<40%阶段,奥氏体转变速率增加。Q&P钢奥氏体转变曲线呈直线增加,温度接近Ac3时增速减缓,加入Al元素后奥氏体转变速率降低。C元素推迟了铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体转变;Cr元素推迟了珠光体、贝氏体转变,降低了马氏体临界冷却转变速率,提高了高强汽车钢板的淬透性。