氮元素对Cr13超级马氏体不锈钢组织及性能的影响

为了提高超级马氏体不锈钢的性能以满足油气开采的使用要求,在Cr13超级马氏体不锈钢中添加质量分数为0.065%的N元素,并采用金相观察、SEM、拉伸试验、电化学测试等方法,研究N元素对Cr13超级马氏体不锈钢组织、力学性能及耐蚀性能的影响。研究发现,N元素能细化原奥氏体晶粒、对组织中的回火马氏体有一定的"短化"作用,并且能有效减少组织中的δ铁素体、增加奥氏体的含量。在力学性能方面,适量的N元素因可以细化奥氏体晶粒和短化马氏体从而增加晶界和亚晶界,所以能有效提高试验钢的屈服强度和抗拉强度。耐蚀性能方面,电化学实验表明,适量的N元素能提高钝化膜的保护能力和再钝化能力,所以在一定程度上能有效提高试验钢的耐蚀性能。     

超级奥氏体不锈钢的高温变形行为

 为了研究超级奥氏体不锈钢Cr20Ni24Mo6N钢的高温变形行为,采用Gleeble热模拟试验机进行了等温压缩试验,建立了合金的热加工图。结果表明,当变形温度为1 000～1 200 ℃时,Cr20Ni24Mo6N钢的流变曲线表现出典型的“加工硬化＋动态再结晶软化”特点;Cr20Ni24Mo6N钢的热激活能[Q]为678.656 kJ/mol。通过加工图与微观组织综合分析得出,超级奥氏体不锈钢Cr20Ni24Mo6N的合适热加工工艺为,应变速率10 s－1左右,应变量0.5～0.8,变形温度1 150～1 200 ℃。     

奥氏体不锈钢

在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18％、Ni8％～10％、C约0．1％时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr—Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。     

奥氏体不锈钢耐腐蚀原理是什么

在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18％、Ni8％-10％、C约0．1％时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr一8Ni钢和在此基础上增加Cr,Ni含量并加入Mo,Cu,Si,Nb,Ti等元素发展起来的高Cr—Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,Te等元素,则具有良好的易切削性。     

新型节镍不锈钢

最近日本研制出节镍型不锈钢的新钢种,即高N奥氏体不锈钢——25Cr-13Ni-0.3N-0.8Mo不锈钢(YUS170钢)。开发高N不锈钢的目的,主要是要节省战略物资Ni元素。在元素中N是形成奥氏体最强的元素,它与Ni元素相比较,其效果可提高     

00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢

介绍了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的化学成分及重点元素的作用,给出了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的物理性能、力学性能、耐蚀性能,给出了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的显微组织,叙述了该钢的热处理工艺、冷热加工工艺、焊接工艺,列出了该钢的适用技术条件、产品形状及用途,介绍了国内该钢近年来的一些研究情况。     

热处理工艺对超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N耐腐蚀性能的影响

本文介绍了热处理工艺对超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N中两相的比例有影响，进而对该钢的耐腐蚀性能也造成影响的试验分析情况。试验结果表明，超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N中奥氏体和铁素体两相比例可因热处理工艺不同而差别较大，表现在耐腐蚀性能上也出现较大的不同。     

超级双相不锈钢S32760凝固过程Thermo-Calc热力学软件的应用

利用Thermo-Calc热力学计算软件得到S32760(022Cr25Ni7Mo3WCuN)超级双相不锈钢凝固过程中的相图,确定了S32760双相钢是FA (铁素体-奥氏体)凝固模式,通过改变奥氏体和铁素体的形成元素的含量,确定在不同的化学成分下的热加工性能、Cr₂N和σ相析出温度,得到S32760双相钢热加工温度区间随着奥氏体形成元素C、N、Ni、Mn含量的增加而变大,随着铁素体形成元素Si、Cr、Mo含量的增加而减小,而W对热加工性能没有影响。根据热力学计算,确定了最优的化学成分(/%:0.022C,0.30Si,0.80Mn,25.60Cr,6.20Ni,0.54Cu,3.50Mo,0.54W,0.27N),S32760双相钢最佳热塑性温度为1 195℃,Cr₂N相的析出温度为1 050℃,σ相析出温度为1 020℃,热加工区间为145℃,并且通过了后续的现场实践验证。     

时效处理对904L超级奥氏体不锈钢腐蚀性能的影响

利用电化学方法研究了904L超级奥氏体不锈钢不同时效下腐蚀性能的变化情况。研究结果表明:904L超级奥氏体不锈钢发生钝化时,致钝电流密度小,电位范围广,因此它容易获得钝化,这主要与904L含有较高含量的Cr、Mo合金元素有关;随着时效温度逐渐接近钢的析出敏感温度以及随着时效时间的延长,904L超级奥氏体不锈钢耐腐蚀性能明显下降。     

AL 4565合金：超级奥氏体不锈钢

这种超级奥氏体不锈钢在较宽的氯离子浓度范围内都具有高的耐腐蚀性。高氮含量赋予它比6Mo系列的超级奥氏体不锈钢更高的强度和更好的显微组织稳定性（能够防止σ相的形成）。它具有非常高的耐孔蚀及耐缝隙腐蚀性能,在多种介质中具有卓越的耐一般腐蚀性能,与传统不锈钢相比力学性能更高,     

钨含量及固溶温度对022Cr25Ni7Mo3.5WCuN钢耐腐蚀性能的影响

研究了钨含量及固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能的影响。通过化学浸泡失重法和电化学极化曲线法,测试了超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能,并运用Thermo Calc热力学计算辅助分析。结果表明,固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能影响效果显著,在1 100 ℃时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN 的耐腐蚀性能达到最佳;在理想的固溶条件下,钨元素有助于钝化膜的形成,钨含量的增加使得022Cr25Ni7Mo3.5WCuN的耐腐蚀性能增强,在钨质量分数为1.5%时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN获得最佳耐腐蚀性能,若钨含量继续增加,打破了α和γ两相的平衡,则耐蚀性能降低。     

氮含量对无镍奥氏体不锈钢理化性能的影响

高氮无镍奥氏体不锈钢在多个领域有着广泛的应用前景，然而氮质量分数对其物理性能和化学性能的影响规律尚不十分清晰。设计并冶炼了氮质量分数为0.02%~1.20%的无镍奥氏体不锈钢，对不同氮质量分数钢的晶格常数、线膨胀系数、电阻率、耐汗液腐蚀性能、自腐蚀电位进行了检测和分析。结果表明，氮质量分数的增加使材料的晶格常数随着线性增大，获得了氮质量分数与晶格常数的定量关系。氮质量分数越高，材料的膨胀系数和电阻率越大。不同氮质量分数试验钢经720 h人工汗液腐蚀后，氮质量分数最低(0.02%)和最高(1.20%)时，试验钢严重腐蚀，而其他钢未被腐蚀。试验钢的自腐蚀电位首先随着氮质量分数的增加而升高，峰值出现在氮质量分数为1.05%时，氮质量分数为1.20%的钢其自腐蚀电位下降至低于氮质量分数为0.60%钢的水平。     

硼微合金化对6Mo超级奥氏体不锈钢微观组织及耐蚀性影响

综述了6Mo超级奥氏体不锈钢凝固、热加工和热处理阶段的微观组织演化规律,并分析了合金元素对Mo偏析和σ相析出及耐蚀性能的影响规律.结合作者前期工作,重点分析了微合金化元素硼对其凝固阶段Mo偏析、热加工和热处理阶段σ相析出以及耐蚀性能的影响.硼抑制热加工过程中σ相的析出,减小析出相数量和尺寸,有利于热塑性提高;同时还可促...     

超级奥氏体不锈钢654SMO的研究进展

超级奥氏体不锈钢具有十分优异的耐腐蚀性能和良好的综合力学性能，是高端装备制造业急需的关键材料之一。介绍了近年来作者在超级奥氏体不锈钢654SMO制备工艺、组织与性能和焊接技术方面的研究进展。开发出了铝+镍镁+稀土复合脱氧脱硫的超洁净度冶炼工艺。基于VOF多相流模型，计算了凝固过程Mo元素的偏析行为，提出适当提高冷却强度和降低浇铸温度可有效减轻宏观偏析。探索出了最佳热加工窗口，提出热加工窗口窄的主要原因为大量合金元素的固溶强化作用和高的析出敏感性。阐明了高温氧化机理，熔融MnMoO4- MoO3钼酸盐电化学反应和不连续Cr2N析出的协同作用强烈促进灾难性氧化的发生。分析了时效析出热力学和时效析出行为，建立了评价晶间腐蚀敏感性的双环动电位再活化法，揭示了析出相周围贫铬区和贫钼区导致晶间腐蚀的机理。全面评价了钢的力学性能和典型服役环境中的腐蚀行为，指出654SMO力学性能优异，耐腐蚀性能可与镍基合金相媲美。利用氩气保护的FSW技术成功实现了654SMO（2. 4mm厚）的焊接，获得了高质量、无氮损、组织性能优异的焊件。     

Ce和W对444铁素体不锈钢耐点蚀性的影响

采用浸泡失重法和电化学方法研究Ce和W对铁素体不锈钢在含Cl-溶液中耐点蚀性能的影响,并通过恒电位极化法测定不同Ce和W含量的铁素体不锈钢临界点蚀温度(CPT)。结果表明,W和Ce都可显著抑制铁素体不锈钢在FeCl₃溶液中的腐蚀溶解,且含W的不锈钢蚀坑坑底有W元素富集。Ce和W的添加提高了不锈钢在5%NaCl溶液中的临界点蚀温度,并且当W的质量分数达到1%时,可以显著增强蚀坑的再钝化能力。添加Ce和W可提高不锈钢的点蚀电位,降低腐蚀电流密度,提高不锈钢的耐点蚀性能。不同成分的铁素体不锈钢在中性氯溶液中都表现出稳定的钝态,而Ce和W的添加可以提高钝化膜的稳定性,扩大钝化区范围。     

Effect of N addition on tensile and corrosion behaviors of CD4MCU cast duplex stainless steels

The effect of N addition on the microstructure, tensile, and corrosion behaviors of CD4MCU (Fe-25Cr-5Ni-2.8Cu-2Mo) cast duplex stainless steel was examined in the present study. The slow strain rate tests were also conducted at a nominal strain rate of 1 × 10⁻⁶/s in air and 3.5 pct NaCl+5 pct H₂SO₄ solution for studying the stress corrosion cracking (SCC) behavior. It was observed that the volume fraction of austenitic phase in CD4MCU alloy varied from 38 to 59 pct with increasing nitrogen content from 0 to 0.27 wt. pct. The tensile behavior of CD4MCU cast duplex stainless steels, which tended to vary significantly with different N contents, appeared to be strongly related to the volume changes in ferritic and austenitic phases, rather than the intrinsic N effect. The improvement in the resistance to general corrosion in 3.5 pct NaCl+5 pct H₂SO₄ aqueous solution was notable with 0.13 pct N addition. The further improvement was not significant with further N addition. The resistance to SCC of CD4MCU cast duplex stainless steels in 3.5 pct NaCl+5 pct H₂SO₄ aqueous solution, however, increased continuously with increasing N content. The enhancement in the SCC resistance was believed to be related to the volume fraction of globular austenitic colonies, which tended to act as barriers for the development of initial pitting cracks in the ferritic phase into the sharp ones.     

固溶温度对奥氏体不锈钢022Cr24Nil7Mo5Mn6NbN组织和性能的影响

实验用022Cr24Ni17Mo5Mn6NbN超级奥氏体不锈钢（/%:0.028C,0.33Si,6.21 Mn,24.93Cr,17.03Ni,4.24Mo,0.45N）采用1 t非真空感应+电渣重熔的工艺冶炼,Φ360 mm电渣锭经锻造开坯后轧制为Φ40mm棒材研究了热轧态（终轧1 000℃,水冷）和经1 070～1 180℃固溶后钢的组织、点腐蚀性能和力学性能实验结果表明,随固溶温度的升高,该钢品粒逐渐长大,强度降低,塑性增加,耐点腐蚀性能得到改善。采用1 120℃进行固溶,该钢可以获得均匀的组织、优异的点腐蚀性能和良好的综合力学性能。     

445M铁素体不锈钢缝隙腐蚀性能的研究

研究了445M铁素体不锈钢(%:0.004～0.005C、22.24～22.29Cr、1.10～1.65Mo、0.015～0.016P、0.003～0.004S、0.012～0.016N、0.22～0.38Ti)和316L奥氏体不锈钢(%:0.022C、16.80Cr、10.19Ni、2.02Mo、0.025P、0.001S、0.046N)在40～60℃氯离子浓度(250～5 000)×10^-6的氯化钠溶液的缝隙腐蚀性能。结果表明,445M铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能优于316L奥氏体不锈钢;当445M钢中的Mo含量由1.10%提高至1.65%时,钢的耐缝隙腐蚀性能明显提高,表明点蚀当量Cr+3.3Mo是衡量不锈钢耐点蚀和耐缝隙腐蚀的重要指标。     

TTS443高铬铁素体不锈钢的开发

针对304(Crl8-Ni8型)奥氏体不锈钢和430(Cr17型)铁素体不锈钢的特性,通过试验和分析Cr、Cu、Nb、Ti等合金元素对铁基合金材料性能的影响,开发出一种高铬铁素体不锈钢-TTS443(/%:O.010C、21Cr、0.40Cu、0.25Nb、0.20Ti、O.012N) 。该钢种的耐蚀性能与304奥氏体不锈钢相当,具有良好的成形性与焊接性能,TTS443铁素体不锈钢是304奥氏体不锈钢理想代替材料。