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。     

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。     

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...     

热拔工艺对高氮无镍奥氏体不锈钢线材开裂的影响

在开发一种高氮无镍奥氏体不锈钢线材时,热拔线材表面出现了大量的裂纹。通过金相、扫描电子显微分析和能谱检测,对其开裂原因进行研究。发现线材的表面裂纹基本垂直于拉拔方向,裂纹在表面产生,之后向线材内部发展。线材表层存在着大量的富Cr和N的氮化物析出,沿晶析出的析出相,会导致孔洞形成,这些孔洞相连,形成微裂纹,最终导致沿晶开裂。通过加长加热区、提高拉拔速率保证了线材表面温度,避免了表面裂纹的产生,获得了质量满足要求的高氮无镍奥氏体不锈钢线材,并最终给出了建议的热拔工艺。     

氮含量对高氮不锈钢硬化和软化特性的影响

 为了研究高氮奥氏体不锈钢的加工硬化和退火软化的现象,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、SEM、EBSD等显微组织观察,分析氮含量对加工硬化和退火软化影响机理。结果表明,氮元素的添加大幅提升了加工硬化速率,氮质量分数从0增加到1.2%,加工硬化率提高了7.06 MPa/%。氮能够促进再结晶形核,有效细化晶粒尺寸,氮质量分数为0.4%～1.2%时晶粒细化达60%,但会阻碍晶粒动态回复。     

节镍奥氏体不锈钢凝固模式及氮的影响

选取氮含量不同的连铸板坯试样,利用THERMORESTOR-W型焊接热模拟机对试样局部加热熔化,令其在设定的冷却温度范围以特定的速度冷却,研究氮含量对节镍奥氏体不锈钢初凝组织的影响.试验结果表明:由于氮含量的差异,低氮钢式样(1号)与高氮钢式样(2号)的凝固模式不同,且它们随着冷却速度的增加,铁素体及晶粒内部沉淀相的含量变化趋势存在明显的差别.     

高氮奥氏体不锈钢

任何一种奥氏体不锈钢的力学性能并不是固定值。它们取决于温度、加载速率和晶粒尺寸。晶粒尺寸的影响如图1、2所示。屈服强度RP0．2、极限抗拉强度Rm及断裂时的延伸率A5这三种性能，均与晶粒直径d的平方根的倒数成线性关系。图1给出的是实际例子，图2详细说明了可应用的公式以及在分析中使用的常数。     

氮对304奥氏体不锈钢组织和力学性能的影响

在０Ｃｒ１８Ｎｉ９奥氏体不锈钢成分基础上，加入一定的氮，并使钢中的镍含量控制在标准下限含量的条件下，研究了氮对组织和力学性能的影响。结果表明：加氮后钢的强度提高，奥氏体稳定不变，固溶态组织不变，而敏化后晶界析出物类型有所不同。     

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...     

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。     

电梯用含氮节镍奥氏体不锈钢QN1701的组织和性能

借助Thermo-Calc热力学相图计算软件,开发了用于电梯的含氮节镍奥氏体不锈钢QN1701(12Cr17Mn7Ni2Cu2N),以代替443(019Cr21CuTi)超纯铁素体不锈钢。通过OM、SEM和电化学工作站等方法研究了QN1701和443不锈钢的组织及性能。N原子起着间隙固溶和细晶强化的作用,使QN1701不锈钢的屈服强度提高至400 MPa以上,达到443不锈钢的1.32倍。QN1701不锈钢的点蚀电位为241 mV,低于443不锈钢的289 mV,但其点蚀速率为9.10 g/(m2·h),低于443不锈钢的14.58 g/(m2·h)。在电梯用研磨拉丝表面状态下,QN1701不锈钢在质量分数为10%NaCl中性盐雾和干湿循环盐雾等加速腐蚀试验中的耐蚀性能均优于443不锈钢。分析发现,443不锈钢添加一定量的Nb、Ti稳定化元素所生成的(Nb,Ti)(C,N)析出相经研磨拉丝处理后,暴露于表面或被拖拽后留下微坑,导致其耐蚀能力急剧下降。综上所述,相较443不锈钢,QN1701不锈钢具有强度更高、伸长率更大和在研磨拉丝表面状态下耐蚀性更好等特点,这对于电梯轻量化设计和长寿命具有重要价值。     

Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺

为了研究Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺,采用加压感应炉+保护气氛电渣重熔工艺进行Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的冶炼工艺试验,冶炼过程中采用氮化合金与加压氮气渗入相结合的方法增氮。结果表明,随着氮气分压的增加,钢中氮质量分数随之增大;当冶炼过程中氮气分压提高0.03 MPa时,能够成功抑制皮下气泡的生产;试验钢经保护气氛电渣重熔后,钢中夹杂物会普遍降低,主要为细小的方形TiN夹杂。     

合金元素对马氏体时效强化不锈钢力学性能的影响

探讨了合金元素对马氏体时效不锈钢各项力学性能的影响规律,结果表明：影响强度和硬度的最主要合金元素是Ti,Cu是最有效的改善马氏体时效强化不锈钢的断裂韧性的合金元素,合金元素Ni和Mo对强度、硬度以及韧性的影响不是很大。并在此基础上进一步优化了马氏体时效不锈钢的合金成分,该成分的合金钢具有超高强度（Rm=1610MPa）的同时保持了高韧性（KIC=94MPa·m1／2）,达到了超高强度高韧性合金钢的标准。     

奥氏体不锈钢中硫含量的研究

通过对不同硫含量铸坯和成品硫化物夹杂大小以及等级进行分析,研究了奥氏体不锈钢中硫含量对性能的影响。结果表明,随着硫含量的增加,不锈钢铸坯和成品中最大夹杂物尺寸逐步增加,成品夹杂物等级也相应提高,当硫的质量分数不大于21×10~(-6)时,成品硫化物夹杂低于最小评级要求;奥氏体不锈钢冲击性能与硫含量呈反比例关系,当硫的质量分数高于75×10~(-6)时,可能导致304不锈钢脆断。     

多向锻造对超高强度不锈钢组织及力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、背散射电子衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)对多向锻造淬火后的马氏体超高强度不锈钢的显微组织进行定量表征,分析多向锻造对试验钢显微组织的影响;同时进行力学性能测试,分析多向锻造对试验钢力学性能的影响,讨论不同强化机制对试验钢强度的贡献.结果 表明,随着锻造道次的...     

核电用316奥氏体不锈钢钢丝扭转性能分析

针对核电用奥氏体不锈钢钢丝研制过程中存在的单向扭转性能不均匀及异常断裂问题,利用光学显微镜(OM)与扫描电镜(SEM)等手段,对该钢丝的金相组织、单向扭转断口及断口附近表面形貌进行了分析。研究发现,产生单向扭转性能不均匀与异常断裂的主要原因是钢丝表面质量较差及钢丝用钢棒焊接连接处局部过烧。通过将拉拔模具由钨钢模更换为聚晶模、润滑剂由润滑粉更换为水性油等措施,改善了钢丝表面质量;通过适当降低焊接接头处焊接时的热输入,消除了单向扭转时异常断裂的问题。改进后钢丝单向扭转圈数趋于均匀且最大扭转圈数可达169 圈,远高于技术要求值。     

碳含量对Cr25Ni20型奥氏体耐热钢高温氧化性能的影响

对两种不同碳含量的Cr25Ni20型奥氏体耐热不锈钢分别加热到800 和1 100 ℃循环氧化96 h后，进行了循环氧化分析，并利用扫描电镜观察钢材表面氧化膜形貌；利用X射线衍射仪对氧化膜进行物相分析；采用划痕法测量氧化膜与金属基体的黏附力。结果表明，氧化膜是由菱形结构的Cr2O3晶粒和尖晶石结构的MnCr2O4晶粒组成，随着氧化温度的升高，氧化物晶粒变得粗大并由菱形结构向尖晶石结构转变；碳含量的增加造成“贫铬”现象的发生，减缓保护性氧化膜的生成，降低氧化膜与金属基体的黏附力；随着氧化温度的升高，氧化膜横截面的厚度不断增加，氧化膜受破坏程度也不断加剧。