氮含量对无镍奥氏体不锈钢平衡相转变的影响

高氮铬锰奥氏体不锈钢有着极为广泛的应用前景,然而氮含量对其相转变的影响尚不十分清晰。设计并冶炼了氮质量分数为0.02%～1.20%的试验钢,对各钢的平衡相转变进行了热力学计算,对δ铁素体和Cr₂N的形貌进行了观察。结果表明,钢中δ铁素体的最大析出量随着氮含量的升高而降低,当氮质量分数超过1.05%后,无δ铁素体析出。获得了试验钢加热时δ铁素体的析出温度与氮含量的关系式。随着氮含量的升高,试验钢在冷却时Cr₂N的析出温度逐渐升高,并获得了其定量关系式。在GN04钢中,1 200 ℃等温2 h后的δ铁素体主要沿三叉晶界分布。Cr₂N析出优先在晶界形成,然后朝着晶内发展。在相同等温条件下,试验钢中Cr₂N的析出量随着氮含量的升高而增大,且层片间距随之减小。     

氮含量对无镍奥氏体不锈钢力学性能的影响

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,通过力学性能测试和显微组织观察,研究了氮含量对强度、塑性、韧性的影响。结果表明,氮可显著提高屈服强度和抗拉强度。氮质量分数为0.02%～1.20%时,其与屈服强度和抗拉强度的关系基本为线性关系,并获得了其关系式。韧性对氮含量十分敏感,在氮质量分数为0.39%～0.78%时,冲击吸收功较高,均保持在380 J;氮含量过高或过低时,韧性都会下降。氮含量对断面收缩率的影响较小,氮质量分数在0.78%以下时均超过了70%;而氮质量分数超过0.78%后,塑性则有所下降。当氮质量分数超过0.60%时,拉伸断口上韧窝尺寸随着氮含量的升高而逐渐减小;GN 12N钢断口上出现了大面积的无韧窝区。     

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。     

氮对新型无镍高氮奥氏体不锈钢塑性流变行为的影响

利用Ludwigson模型研究了两种氮含量不同的无镍奥氏体不锈钢18Cr-12Mn-0.55N(质量分数/%)和18Cr-18Mn-0.63N在室温快速拉伸时的塑性流变行为.结果表明,由于N含量的增大,实验钢18Cr-18Mn-0.63N的加工硬化能力明显强于实验钢18Cr-12Mn-0.55N.N促进CrMnN奥氏体...     

氮对末冶金高氮无镍不锈钢组织与性能的影响

采用常压氮气熔炼与高压氮气雾化工艺制备出不同氮含量的无镍不锈钢(17Cr12Mn2MoN粉末,并利用热等静压(HIP口)工艺成形.采用扫描电镜、电子探针显微镜、XRD、金相显微镜和万能力学试验机等测试手段及设备,研究不同氮含量对无镍不锈钢(17Cr12Mn2MoN)组织和性能的影响.研究结果表明,随着氮含量增加,无镍不...     

可持续发展的高氮奥氏体不锈钢

氮能够替代奥氏体不锈钢中的镍，这样得到的产品：通过节省资源，环境友好；由于氮的成本低更加经济；强度非常高，极大值达3600MPa；比相同强度的其他钢韧性高；在耐局部腐蚀方面，1％氮等于20％铬含量；更加耐应力腐蚀破裂；生物适应性方面不会产生镍过敏。综合这些优点将使高氮奥氏体不锈钢成为未来可持续发展的首选材料，产品使用寿命更长，用较少的材料做更多的产品。这种钢的缺点是可焊接性受限制；需要特殊的生产工艺。高氮奥氏体不锈钢已经作为专用产品在使用，可工业规模生产不同形式的产品。广泛应用要求掌握大规模生产的工艺技术。从可持续发展的观点出发概括有潜力产品应该要求钢具有资源节约、低成本、高强度、高韧性和高耐腐蚀性的特点。为了实现可持续发展的目的，可以利用现有生产设备生产高氮钢。     

高氮不锈钢热轧开裂原因分析及工艺改进

采用显微电镜、扫描电镜对高氮不锈钢热轧后钢板开裂处的金相组织进行了观察,分析了钢板热轧开裂的原因,并对轧制工艺参数进行了优化。结果表明:钢中较多的σ析出相是钢板热轧开裂的主要原因,提高终轧温度后显著降低了钢板的轧制开裂倾向。     

高强高韧高氮奥氏体不锈钢的热加工工艺

通过调整热变形和热处理工艺参数,对含氮0.52%的Cr-Mn-Mo-N高氮奥氏体不锈钢的组织与力学性能的关系进行了系统研究.研究结果表明,高氮奥氏体不锈钢中析出氮化物对塑性的损害高于残留铁素体的作用,热变形组织对材料的强化作用高于残留铁素体.在1 000～1 050℃温度范围内终轧并水冷至室温的高氮不锈钢的组织为单一奥氏体,且强韧性能优异.通过采用合理的热变形工艺,可以不经后续热处理直接轧制出与固溶态相比,屈服强度、抗拉强度和加工硬化速率更高,屈强比更低且延伸率基本不变的高氮奥氏体不锈钢.     

高氮奥氏体钢工艺及性能

本文着重介绍了高压增氮电渣熔炼法(DESU)原理及所开发的高氮奥氏体钢的主要性能。     

硬线钢用盘条中夹杂物的调查

通过采用扫描电镜对国内外4个钢厂硬线钢用盘条中的非金属氧化物夹杂的类型、形貌、尺寸和数量以及成分分析可知,国内外各厂家的钢帘线盘条中夹杂物的类型主要是CaO- SiO2- Al2O3- MgO- MnO,国外厂家较国内厂家盘条中非金属夹杂物的Al2O3质量分数低,SiO2质量分数高。且国外两厂中的夹杂物变形性能好,呈长条状,长宽比都大于3。应尽量减少单位面积的非金属夹杂物数量和尺寸,如先进的国外甲、乙两厂夹杂物数量的控制水平为0.111~0.154个/mm2,尺寸较小的夹杂物（小于3μm）的夹杂物数量相对国内厂家偏少。国外厂家的wT［O］和wN都控制在0.0035%以内。国外厂家控制水平相对较高,wT［O］和wN分别为0.0021%左右和0.0025%左右。     

热轧圆钢热顶锻裂纹原因分析

热顶锻合格率是反映热轧圆钢实物质量的一个重要指标。在对国内外热轧圆钢热顶锻质量控制研究成果综述的基础上,对热轧圆钢的热顶锻质量进行了全面的调查、统计和试验研究,归纳了引起热轧圆钢热顶锻裂纹的常见原因,介绍了热顶锻裂纹分析步骤。通过对热顶锻裂纹的形貌和金相组织进行分析,阐述了引起热顶锻裂纹的冶炼因素和轧制因素,并进行了举例说明。     

塑料模具钢SM50钢板表面裂纹成因及控制措施

针对唐山中厚板材有限公司塑料模具钢SM50钢板表面裂纹缺陷,采用生产工艺情况调查、能谱分析和金相分析相结合的方法,对裂纹产生的原因进行了深入分析。结果表明,SM50钢板表面裂纹缺陷并非铸坯原生裂纹导致,而是由于连铸坯在处于两相区时热装,铸坯晶粒度极不均匀导致的热装裂纹。通过改进现有工艺,提出了对铸坯进行下线缓冷、温装入炉的改进措施。新工艺实施后,SM50钢热装裂纹缺陷比例由原来的4.24%下降到0.30%以下,钢板表面裂纹率大幅降低。     

载荷对高氮不锈钢和304不锈钢磨损行为的影响

以高氮不锈钢(18.8%Cr-12.6%Mn-4.5%Ni-0.55%N)和304不锈钢为研究对象,利用沙盘磨损试验机在不同载荷下进行干摩擦磨损试验,通过场发射扫描电镜(SEM)分别对试样磨损表面进行观察。结果表明,在低、中和高载荷下,高氮不锈钢的耐磨性均优于同条件下的304不锈钢,高氮不锈钢的耐磨性分别为0.48、0.30和0.22 h/g,而304不锈钢的耐磨性分别为0.44、0.25和0.18 h/g。在低载荷下,304不锈钢的磨损机制主要为犁削和凿削,随着载荷的增加,磨损机制变为塑性变形和微切削;对于高氮不锈钢,在低载荷下磨损机制为犁削和微切削,随着载荷的增加,磨损机制为微切削。在高载荷(100 N)下,304不锈钢和高氮不锈钢的XRD图谱显示基体组织仍为单相奥氏体,说明未发生明显的马氏体转变。     

热轧圆钢Q345E表面裂纹的研究与控制

采用连铸圆坯冷送轧制Q345E圆钢,发现表面存在较多裂纹,裂纹长度为20 ~80 mm,呈离散型分布。经检测,裂纹两边发现较严重的脱碳层,裂纹根部存在较多高温氧化质点,未发现非金属夹杂物。理论研究表明,初生奥氏体晶界析出网状铁素体膜是导致钢材断面收缩率降低的根本原因,而Q345E中的Nb含量在特定的温度段降低了钢材的塑性,更加剧了钢材的开裂倾向性。当预热段温度较高(850~900 ℃)时,铸坯快速升温,表面局部发生α→γ的转变,体积收缩不均匀,产生拉应力。当拉应力超过钢材所能承受的极限时,产生表面裂纹。通过对铸坯的预热缓解了内外温度差,有效解决了Q345E热轧圆钢的表面裂纹问题。     

含硫易切削钢连铸坯低倍裂纹的成因及控制

对300 mm×360 mm大方坯连铸含硫易切削钢（保硫钢）铸坯低倍的皮下、中间裂纹缺陷进行分析,认为 是由于钢中加S后,凝固过程中晶界容易析出FeS、MnS等夹杂物,导致晶界的抗应变能力降低,在外应力的作用 下容易沿晶界扩张形成皮下、中间裂纹。降低结晶器冷却水量及改善结晶器保护渣性能能够消除铸坯低倍皮下、 中间裂纹缺陷。     

含铌微合金钢连铸坯角部裂纹控制二冷新工艺

基于唐钢中厚板厂含铌钢板坯连铸生产实际,采用数值模拟方法研究了Q345B- Nb含铌钢板坯连铸过程实施铸坯角部二冷高温区角部组织多相变晶粒细化控冷工艺的可行性。结果表明,通过在结晶器窄面足辊下方增加6组针对铸坯角部强喷淋冷却的喷嘴结构,可使铸坯角部温度下降至约600 ℃,而后减少立弯段中下部3区与4区冷却水量,可使铸坯角部温度回升至900 ℃以上,满足铸坯角部多相变温度控制条件。在此基础上,将新控冷工艺应用于现场实际,实施铸坯二冷高温区多相变控冷新工艺后,铸坯角部距表面0~20 mm范围内的组织均可由传统工艺下“奥氏体＋先共析铁素体膜”结构转变成“铁素体＋珠光体”结构,且晶粒细化至不大于20 μm,铸坯抗裂纹能力大幅提高,含铌钢连铸坯角部裂纹率由原工艺的5.89%稳定控制在小于0.1%水平。     

X80管线钢边部裂纹成因分析与改进

管线钢属于能源用钢,涉及安全服役问题,对其质量要求也较为严格。针对管线钢在热轧轧制过程出现的边部裂纹缺陷,从宏观特征和微观形貌进行了机理分析。分析表明,边部裂纹形成原因与板坯减宽量、表面温差等存在一定对应关系。通过使用立辊减宽,减宽量小于30 mm;或使用定宽机减宽,减宽量大于150 mm进行试验。缺陷发生率明显降低,使得X80管线钢边裂缺陷从15%左右降低至4%以下,有效提升了市场占有率和客户满意度,为企业创造良好的经济效益和社会效益。     

中碳高铝钢表面缺陷研究及控制

中碳高铝钢由于铝元素含量高,其包晶反应及渣钢反应均很强烈,导致铸坯表面缺陷多发,经常出现纵裂、凹陷等缺陷.针对这些缺陷,从中碳高铝钢钢种成分出发,研究了钢种的包晶反应特性及裂纹敏感性.在此基础上,结合钢渣反应,对现有保护渣及连铸工艺进行了优化.工业生产实践表明,优化后的保护渣及相关连铸工艺参数,能有效控制中碳高铝表面缺...