变形对汽车用铁素体不锈钢微观组织及抗氢性能的影响

铁素体不锈钢(FSS)具有良好的成形性能、低成本和耐腐蚀性能,被广泛应用于汽车制造等行业.本文通过对退火态、轧制20％、轧制40％的AISI430铁素体不锈钢进行4h的电化学充氢,研究了变形对汽车用AISI430铁素体不锈钢组织性能的影响和氢脆断裂机理.轧制态铁素体不锈钢具有较高的氢脆敏感性,氢对材料力学性能影响显著,...     

铁素体不锈钢的冲压性

铁素体不锈钢的冲压性能劣于奥氏体不锈钢,所以极大地限制了它的广泛应用.介绍了铁素体不锈钢的优缺点,阐述了铁素体不锈钢冲压性的两个主要研究方向是深冲性能和抗起皱性.然后,介绍了影响铁素体不锈钢冲压性能的各个因素,包括微观组织、织构、合金成分、凝固组织、轧制工艺、退火制度、第二相粒子、晶粒尺寸等,各个影响因素对冲压性能的影响也进行了详细的分析.最后,对今后重点研究的方向提出了建议.     

AOD全铁水冶炼铁素体不锈钢工艺研究

结合不锈钢炼钢生产线的现有工艺和装备,对采用高炉铁水(脱磷后)和铬铁合金,在AOD炉内直接冶炼铁素体不锈钢工艺进行了研究和探讨.该工艺的实现,解决了冶炼铁素体不锈钢时对磷等有害元素的控制(P≤0.020%)问题;在电炉出现故障时也可组织生产,实现生产组织的灵活性,提高了生产作业率;由于无需使用电炉熔化不锈钢母液,节约了大量电能,提高了铬综合收得率,降低了生产成本.     

冷轧压下率对439L铁素体不锈钢组织和性能的影响

冷轧工艺会对铁素体不锈钢的后续退火组织产生重要影响,也是铁素体不锈钢获得良好的表面质量、力学及成形性能的关键.以Nb+Ti双稳定439L铁素体不锈钢为实验材料,采用X射线衍射、微观组织表征以及性能测试等手段,研究了不同的冷轧压下率(60%～85%)对该不锈钢退火过程(1 000℃×2 min)中的微观组织和织构的演变及其力学和成形性能的影响.结果表明：随着冷轧压下率的增加,439L铁素体不锈钢退火后的γ织构不断增强,α织构逐渐消失,即在退火过程中发生了由α→γ织构的转变;同时,随着冷轧压下率的增加,退火织构的峰值强点逐渐向γ取向线靠近,此时439L冷轧退火板的平均塑性应变比(r_m)不断增加,在压下率为80%时具有最小的各向异性指数绝对值(|Δr|).     

12%Cr铁素体不锈钢的焊接热影响区组织特征

针对12%Cr铁素体不锈钢,利用光学显微镜、扫描电镜,对在不同焊接热输入条件下的显微组织种类进行观察,得出热影响粗晶区的组织变化规律;应用Thermal-cal软件,确定了12%Cr铁素体不锈钢在焊接热循环条件下发生相变的温度区间,以及微合金元素Ti和Nb的析出相图.给出在焊接热循环作用下,改善铁素体不锈钢焊接接头热影响区韧性的建议,即焊接热影响粗晶区存在适量的马氏体;钢中添加微量元素Ti可抑制粗晶区晶粒长大,其作用优于Nb.     

B443超低碳氮铁素体不锈钢的研究

为开发价格昂贵的SUS304奥氏体不锈钢的替代产品,试验研究了不同含量C N和Nb,Ti稳定化对B443系列铁素体不锈钢再结晶组织、力学性能、点蚀电位的影响.试验结果表明,Nb,Ti双稳定化提高了B443铁素体不锈钢的再结晶温度和点蚀电位.在试验室研究基础上,宝钢不锈钢分公司试制了B443NT超低碳氮铁素体不锈钢.该产品不仅具有与SUS304相当的耐腐蚀性能,而且具有优良的深拉伸性能和满意的焊接性能,可用于运输、建筑、厨具等众多行业.     

429铁素体不锈钢焊接微观组织和晶间腐蚀行为研究

本文通过高频焊对429铁素体不锈钢管进行焊接,观察相应的焊缝组织。通过金相组织观察、布氏硬度检测和晶间腐蚀实验等,分析了该铁素体不锈钢焊接处组织和性能,以及其晶间腐蚀对该铁素体不锈钢腐蚀行为的研究。实验结果表明,429铁素体不锈钢的焊接会使得焊缝区、热影响区处铁素体组织受热高温发生奥氏体化并且会析出碳化物颗粒。焊接后焊缝的硬度高于原材的硬度。晶间腐蚀结果表明,429铁素体不锈钢经焊接后的焊缝区域耐腐蚀性能很强。焊缝区晶粒细小均匀,在表面形成致密钝化膜保护焊缝免受晶间腐蚀影响,提高了该不锈钢稳定性。     

309S奥氏体耐热不锈钢金相组织和表面缺陷分析

通过冶炼—轧制—退火酸洗工艺生产309S奥氏体耐热不锈钢卷板,研究其连铸板坯、轧制态以及退火态金相组织,退火态力学性能和表面缺陷.结果表明:309S奥氏体耐热不锈钢在三种状态下的组织均为奥氏体相和残留的高温铁素体相,这种高温铁素体难以通过热处理消除;轧制态和退火态金相组织中,厚度方向近表面铁素体含量少,心部铁素体含量高;高温铁索体的存在不影响产品的力学性能;通过连铸板坯的精修磨可以避免表面缺陷的产生.     

双相沉淀硬化粉冶不锈钢的开发

不锈钢可通过压制与烧结水雾化粉末来制取.粉冶品级的不锈钢有铁素体、奥氏体、马氏体、两相(铁素体+奥氏体)、双相(铁素体+马氏体)以及沉淀硬化(马氏体)等不锈钢.开发双相粉冶不锈钢反映了对较高强度、较高延性与韧性的需求在增长.在本研究中,开发出一种新的低成本粉冶不锈钢,它将双相(铁素体+马氏体)显微结构与沉淀硬化的优点结合在一起.它与其他沉淀硬化合金不同,尽管这种不锈钢在时效后强度与韧性有所提高,但延性与冲击韧度的提高更大.借助组成与显微结构评估了新合金的力学性能.     

现代铁素体不锈钢（上）

传统(普通)铁素体不锈钢的工业生产与铬镍奥氏体不锈钢均已有80年以上的历史，它们也是不锈钢中产量和消费量最大的两类不锈钢。由于铁素体不锈钢化学成分和组织结构上的特点，与铬镍奥氏体不锈钢相比，既有优势，也有不足。传统铁素体不锈钢性能上的某些不足曾长期影响着铁素体不锈钢的生产和应用。     

成分与冷却速率对高硅不锈钢凝固模式的影响

 高硅奥氏体不锈钢因其较高的Si元素含量所表现出的优异耐蚀性能而成为制酸行业普遍应用的一种特殊钢种。然而,高含量Si元素的加入会引发铸造缺陷和成分偏析加剧以及钢中析出相增多,热加工过程中易产生热裂纹等问题。高硅奥氏体不锈钢凝固过程中δ铁素体的含量、形态和分布与合金化学成分和热加工历史紧密相关,其室温组织取决于析出相的析出顺序和随后的固态相变,因此,奥氏体不锈钢的凝固模式势必会影响合金的热塑性。为此通过调整高硅奥氏体不锈钢中Si元素与Cr元素的含量,采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜能谱分析(SEM/EDS)、电子探针(EPMA)、JMatPro软件计算等方法,探究了合金成分变化与冷却速率对高硅奥氏体不锈钢凝固模式的影响,并对经典铬镍当量算法进行了评估。结果表明,Schneider铬镍当量算法相较于Rajasekhar铬镍当量算法对大多数合金的凝固模式预测较为准确;随着合金中Si元素与Cr元素含量的提高,合金凝固模式由AF模式转变为FA模式,合金凝固过程中经历更多的“δ→γ”固态相变,其中质量分数为6.0%Si成分的合金对应的δ铁素体增幅减缓;随着质量分数为5.0%的Si铸锭冷却速率的提高,合金凝固模式由AF模式转变为A模式;Hammar and Svensson凝固路线判据可以准确预测高硅奥氏体不锈钢的初始析出相。研究为合理制定高硅奥氏体不锈钢的合金成分与成形工艺提供理论依据。     

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Solution treatment and aging treatment of 15Cr23Ni10MoCuV duplex stainless steel was performed at different temperatures. Microstructure evolution and properties of the steel were examined by means of OM, SEM, EDS, XRD analysis, hardness measurement. The results show that a large number of granular chromium carbides can be precipitated in the matrix after hot-rolled, when the solution treatment at 1250?? the chromium carbides will completely dissolved. When solution treated at 1150??, the hardness value of the steel is the lowest. Subject to aging treatments at temperatures of 200-800??, there will be two hardness peaks, corresponding to at 400?? (HB266) and 750?? (HB295). The former is the occurrence of spinodal decomposition in the ferrite and the rich copper phase precipitated in the austenite, while the latter is mainly the emergence of a large number of the ?? phase in the ferrite..     

硅对铁素体耐热不锈钢组织与性能的影响

 18Cr-Al-Si铁素体耐热不锈钢作为一种结构连接件的新型材料,主要应用于超(超)临界火力发电领域。为了明确硅含量对该钢组织和性能的影响,以18Cr-Al-Si铁素体耐热不锈钢为成分基础,施以添加2组不同成分的硅含量,通过室温拉伸和高温氧化等试验方法,同时借助金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等表征手段,对不同硅含量试验钢组织和性能进行了系统分析。结果表明,硅含量的增加会细化铁素体的晶粒尺寸并增加M₂₃C₆碳化物的数量,试验钢的抗拉强度和屈服强度升高,伸长率下降,断裂方式由韧性断裂向韧-脆混合型断裂方式转变;1.35Si试验钢氧化增重较大,因其钢中析出的M₂₃C₆碳化物较多,减少了固溶于基体及形成氧化膜的Cr含量,降低了其抗高温氧化性。     

HR3C不锈钢时效过程中铌的析出规律及其对性能的影响

通过金相、SEM、EDS、TEM、电化学分析及硬度测量的方法,研究了固溶处理HR3C不锈钢在800℃加速时效不同时间后,含铌析出相的种类、数量和形状大小及其对性能的影响。结果表明,HR3C中主要的析出相为MX相和Z相(NbCrN)。随着时效时间的延长,析出相尺寸逐渐增大,弥散强化效果先快速增加,后逐渐减弱。Z相的析出能提高HR3C钢的耐晶间腐蚀性能。     

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The effect of nitrogen content (0, 0. 095%, 0. 14%, 0. 21%) on microstructure and mechanical properties of 316L stainless steel used in the third generation of nuclear power main pipe was investigated by metallurgical microscope, SEM, TEM, etc. The results show that the grain size of 316L stainless steel can be refined with the addition of nitrogen, especially when the nitrogen content is 0. 095% nitrogen alloying can suppress the precipitation of ?? and ?? phase, and improve the strength, hardness of the 316L stainless steel, and reduce the elongation to fracture, but addition of nitrogen have unapparent impact on the necking rate of the 316L stainless steel, when the nitrogen content is 0. 14%, the tested steel is of best toughness.     

Effect of intercritical annealing on phosphorus segregation in hot- rolled medium- manganese TRIP steel

Field emission scanning electron microscope and transmission electron microscope combined with energy dispersive spectrometer were used to observe the phosphorus segregation behavior in hot- rolled medium- manganese TRIP steel. The samples were annealed at different temperatures, followed by the same aging process at 560?? for 50h. The results show that particle- like phosphorus is dispersively distributed in the samples annealed at 650??, while the sample annealed at 750?? shows uneven narrow- band- like phosphorus distribution. The entire phosphorus segregation zone overlaps with carbides precipitation. Both 650 and 750?? are intercritical region (ferrite + austenite) temperatures. The segregation usually occurs at ferrite grain boundaries. At the same temperature, the diffusion coefficient of phosphorus in ferrite is 26 times than in austenite. However, it is insufficient to explain the effect of annealing temperature on phosphorus segregation by diffusion coefficient. According to the Kikuchi line analysis in the electron backscatter diffraction, the phosphorus- containing precipitate phase is mainly FeP in orthogonal crystal system and MnxFe1-xP solid solution, which is in accord with the calculation results in Fe- Mn- C- P system by Factsage software.     

Microstructure of stainless steel after heat treatment: Data from atomic-force microscopy

The micro- and nanostructure of 40Kh13 stainless steel is studied by optical, scanning electron, and atomic-force microscopy. The images of the steel’s structure and phase composition in three different states (after annealing, quenching, and high-temperature tempering) are compared. The optical images of the ferrite–pearlite structure with considerable content of (Cr, Fe)₂₃C₆ globular carbides obtained after annealing are compared with the results of scanning electron and atomic-force microscopy. It is found that the qualitative conclusions regarding the microstructure of the steel obtained by atomic-force and scanning electron microscopy not only agree with the results of optical microscopy but also provide greater detail. Data from the scanning electron microscope indicate that large carbides are located at the boundaries of ferrite grains. Some quantity of carbides may be found within the small ferrite grains. The size of the inclusions may be determined. The structure formed after quenching consists of coarse acicular martensite. Images from the atomic-force microscope show the acicular structure with greater clarity; three-dimensional images may be constructed. The undissolved carbides are also globular. The size of the martensite plates may be determined. The structure of the steel after high-temperature tempering (tempering sorbite) is formed as a result of the decomposition of martensite to ferrite–carbide mixture, with the deposition of regular rounded carbides. As confirmed by spectral analysis, the individual and row carbides (Cr, Fe)₂₃C₆ that appear contain chromium, which rapidly forms carbides. This structure is stronger than martensite. Data from uniaxial tensile tests are presented for all the states; the hardness HB is determined.     

烧结双相不锈钢的相结构和强韧性

研究了粉末烧结双相不锈钢及其时效后的相结构和强韧性。结果表明,在316L粉末中添加4%(wt)St,用粉末烧结法可以获得奥氏体加18%(Vol)铁素体的双相不锈钢。该双相不锈钢在800℃时效时,沿奥氏体和铁素体界面析出条状σ相,使双相不锈钢的硬度增加,塑性下降。     

中碳Cr-Mo-V钢连续冷却时的组织转变规律

采用Formastor-FⅡ全自动相变仪实现不同冷却速度,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,研究了45CrMoV钢在不同冷却速度下的组织转变规律以及回火温度对组织的影响。结果表明,随着冷却速度的变慢,45CrMoV钢的组织由马氏体变为马氏体、先共析铁素体、下贝氏体和粒状贝氏体的混合物。冷却速度进一步变慢,先共析铁素体数量增多,下贝氏体和粒状贝氏体总量减少,材料硬度不断下降;45CrMoV钢中的粒状贝氏体为岛状、颗粒状,也有不规则形状,下贝氏体铁素体板条比低碳钢和超低碳钢中的板条更宽,分布更分散,板条形态不规则;随着回火温度的升高,45CrMoV钢中的渗碳体由细针状变为细条状,最后长大为椭球状,材料强度下降,韧性上升。     

双相区热处理对430铁素体不锈钢热轧板组织和性能的影响

研究了α+γ双相区热处理对430铁素体不锈钢热轧板显微组织和力学性能的影响,并与工业罩式炉退火后的热轧板显微组织和力学性能进行了对比分析。结果表明:在双相温度区间对430不锈钢热轧板进行热处理,分割了热轧板轧向的条带状组织,抑制了聚集组织的形成。与常规罩式炉退火工艺相比,双相区热处理显著提高了430不锈钢热轧板的伸长率,降低了屈服强度和硬度,有利于改善最终冷轧产品的冲压性能和抗起皱性。