439超纯铁素体不锈钢耐蚀性评价

通过盐雾试验、电化学试验和FeCl3点腐蚀试验,并结合扫描电镜,对比研究了439超纯铁素体不锈钢和430普通铁素体不锈钢的耐腐蚀性能。结果表明,碳、氮间隙元素极低的439超纯铁素体不锈钢耐点蚀性能明显优于430普通铁素体不锈钢,虽然430钝化膜修复能力较强,但点腐蚀速率也较快;430不锈钢具有严重的晶间腐蚀敏感性,同样,430普通不锈钢在干湿加速盐雾试验中发生了严重腐蚀,439超纯铁素体不锈钢在上述腐蚀试验中均表现出轻微的腐蚀。可见在430普通不锈钢基础上降低碳、氮间隙元素含量,同时加入钛稳定化元素,使其耐腐蚀性能大幅提高。     

Cr-Ni奥氏体不锈钢

本文汇集了主要合金元素在Cr-Ni奥氏体不锈钢的作用、扼要介绍了典型Cr-Ni不锈钢的物理、力学、冷成型和耐蚀性。事实上,超低碳奥氏体不锈钢00Cr18Ni10和00Cr18Ni14Mo2(304L和316L)的耐蚀性和冷成型性能显著优于Ti稳定化的奥氏体不锈钢。鉴于这种状况,建议在腐蚀环境中,应该使用超低碳Cr-Ni奥氏体不锈钢(304L)代替目前广泛使用的Ti稳定化不锈钢(321)。     

443高铬铁素体不锈钢耐蚀性能评价

通过盐雾试验、电化学试验和应力腐蚀试验,并结合扫描电镜,对比研究了443超纯铁素体不锈钢和304奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能。结果表明:碳、氮间隙元素极低的高铬443超纯铁素体不锈钢点腐蚀速率小于304奥氏体不锈钢,具有比304更优异的耐氯离子腐蚀性能;同时,443不锈钢不具有晶间腐蚀敏感性,而304具有严重的晶间腐蚀敏感性;304不锈钢有可能发生应力腐蚀断裂,443不锈钢没有这种危险。可见,443超纯铁素体不锈钢是304奥氏体不锈钢理想的替代材料,可用于电梯、建筑装饰、厨具等众多行业。     

合金元素对铁素体不锈钢抗腐蚀性能的影响

通过研究Cu、Mo、Nb等合金元素对铁素体不锈钢抗腐蚀性能的影响,表明了在一定腐蚀荆条件下Cu、Mo能提高铁素体不锈钢的抗点腐蚀性能,Nb可以提高铁素体不锈钢的抗晶间腐蚀和抗大气腐蚀的性能,为开发新的铁素体不锈钢钢种提供科学依据。     

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。     

铌、钛对445M铁素体不锈钢韧性的影响

 通过真空冶炼、锻造、热轧和不同固溶处理温度试验制备出含有不同微合金元素含量的445M铁素体不锈钢，结合其冲击试验，运用金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等分析方法，探讨了微合金化对其韧性的影响。结果表明：化学元素铌和钛的加入，在晶粒内部和晶界上形成了TiN、NbC和(Nb，Ti)(C，N)析出相，稳定了钢中的碳、氮元素，防止由铬的碳氮化物析出而引起的晶间腐蚀，但对钢的冲击韧性有一定影响。采用单铌作为稳定化元素钢的冲击韧性优于单钛稳定钢；添加少量的钛，采用Nb+Ti双稳定钢，也可获得优异的冲击韧性，并且能够降低生产成本。     

超纯铁素体不锈钢425组织性能研究与评价

425不锈钢是一种针对汽车排气系统冷端开发的资源节约型超纯铁素体不锈钢,其中铬元素的质量分数为15%,采用铌钛双元素进行碳、氮的稳定化控制。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、万能电子试验机以及电化学工作站等,研究880~1 000 ℃退火后425不锈钢显微组织和拉伸性能的演变规律,并与409和439不锈钢进行成形性及耐腐蚀性能的对比研究。结果表明,退火温度为960 ℃时,425不锈钢具有最佳的显微组织和拉伸性能组合,其成形性能与439、409相当,点腐蚀速率略大于439、明显低于409,点蚀电位介于409和439之间。总体来说,超纯铁素体不锈钢425具有良好的塑性、成形性和耐腐蚀性能,是汽车排气系统冷端应用的理想材料。     

铌钛对430铁素体不锈钢第二相析出及力学性能的影响

以不同铌钛含量的430铁素体不锈钢为试验材料,研究了稳定化元素铌钛对显微组织、析出相和力学性能的影响。通过拉伸试验、碳化物萃取试验,结合光学显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射分析探究材料析出物的含量和类型及力学性能的变化规律。结果表明,430不锈钢中析出物主要为Cr23C6、Mn23C6和Cr7C3,具有较强的析出强化效果;单独添加Ti时,由于Ti的稳定化作用,析出物类型主要是Ti C和Ti N;粗大的Ti C对材料的力学性能产生不利影响;Nb、Ti双稳定化时,除Ti N以外较为粗大的Ti C被细小的Nb C取代;Nb、Ti的加入,不仅改变了析出相的类型,同时起到了析出强化和固溶强化的作用,使得材料的抗拉强度和塑性应变比分别达到433.60 MPa和1.37,显著改善了材料性能。     

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.     

固溶处理和稳定化处理对347H组织性能的影响

通过金相、EPMA、EDS和拉伸等技术,研究了不同固溶处理温度和稳定化处理温度对347H组织性能的影响。结果表明:提高固溶处理温度有助于晶粒长大,这主要是由于提高固溶温度会促使Nb(CN)发生回溶,析出相Nb(CN)钉扎作用减弱所致;稳定化处理对晶粒长大的影响不大,这主要是温度低,原子扩散能量不足;高固溶处理温度导致的Nb(CN)析出相固溶,会减弱沉淀强化,造成室温强度降低;而850℃稳定化处理会促进Nb(CN)析出,增强沉淀强化作用,增加室温强度;随着稳定化温度升高,Nb(CN)析出减少,沉淀强化作用减弱,室温强度降低。     

Ti、Nb对超低碳Cr18铁素体不锈钢冷轧板再结晶织构的影响

研究了添加Ti、Nb对超低碳Cr18铁素体不锈钢冷轧板再结晶织构的影响。试验结果表明,Nb单稳定化和Ti、Nb双稳定化的冷轧板试样在850℃下,随退火保温时间的延长,{111}面织构取向密度增加,而Ti单稳定的冷轧板在退火2min时{111}面织构取向密度值达到最大,然后随保温时间延长{111}面织构密度下降。Ti、Nb双稳定化的冷轧板经退火360s后得到最大的{111}<112>织构取向密度强度,Nb单稳定化Cr18不锈钢冷轧板再结晶织构{111}取向密度低于其它两种钢。     

表面处理对海洋工程用316L不锈钢耐点蚀性能的影响

316L不锈钢为常用的耐蚀合金材料,然而其在海洋大气环境服役时易遭受点腐蚀而发生失效。通过点腐蚀速率、临界点蚀温度、点蚀电位、极化曲线测试等评价方法,对经过不同表面处理(光亮退火、抛光、酸洗钝化)后的316L不锈钢的耐点蚀性能进行测试分析。结果表明,不同表面处理对316L不锈钢的临界点蚀温度影响不大,但会使点腐蚀速率、点蚀电位有所差异;在测试条件下,抛光及酸洗钝化均可有效提高316L不锈钢的耐点蚀性能,其中酸洗钝化态的耐点蚀性能最好,因此建议对海洋工程用316L不锈钢产品在使用前进行酸洗钝化处理。     

不锈钢材料在酸溶液中耐蚀性的研究

研究了不锈钢AISI304和1Cr18Ni9Ti在几种酸溶液中的腐蚀特征。这两种不锈钢在HNO3，H2SO4，H3PO4溶液中腐蚀轻微，主要是晶间腐蚀；而在HCl溶液中腐蚀严重。以点蚀为主。不锈钢AISI304的耐蚀性优于1Cr18Ni9Ti，不锈钢中碳的质量分数越低。其耐蚀性能越好。     

Super304H奥氏体不锈钢晶间腐蚀的研究进展

Super304H奥氏体不锈钢(0.10C-18Cr-9Ni-3Cu-0.4Nb-0.08N)为超超临界机组过热器和再热器的首选材料之一,由于该钢含碳较高,服役温度(～650℃)为M₂₃C₆沿晶界析出的敏化温度,如何避免晶间腐蚀发生是Super304H钢主要研究课题。本文综述了国内外Super304H钢晶间腐蚀倾向的研究进展,包括晶间腐蚀机理,钢中合金元素特别是Nb/C,双固溶处理、稳定化处理,焊接工艺、600～700℃高温时效对该钢晶间腐蚀的影响和Super304H钢晶间腐蚀敏感性的表征方式。展望了Super304H钢的研究方向。     

铁素体不锈钢在汽车排气系统的应用日益广泛

本文介绍了汽车排气系统各部件所用铁素体不锈钢的要求和种类：（1）排气岐管。近年来开发了增加Cr和Nb添加量，再添加Mo的YUS190-EM（19Cr-2Mo-Nb-Ti）钢，该钢种有更强的抗高温氧化性和高温强度。（2）前管。其使用的材料主要是SUS409L、SUS436L、SUS430J1L等铁索体不锈钢，将来可能采用高温性能更好的钢种，如SUS429级钢。（3）软管。其主要采用SUS430、SUS304。（4）催化转换器（载体和外壳）。其主要采用Fe-20Cr-5Al、SUS430、SUS430J1、SUS429。（5）中心管。如今主要采用SUS410L、SUS409L、SUS430系及超低碳的铁素体不锈钢。（6）主消音器。通常采用低Cr系的SUS409、410不锈钢，为提高抗蚀性，添加Mo和Ti的Cr17型铁素体不锈钢，如SUS436L、SUS436S钢的使用量还在增加。（7）末端管。使用SUS409L、430系等铁素体不锈钢。     

Nb对0Cr11铁素体不锈钢组织和性能的影响

 铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比具有成本低、热膨胀系数低和耐应力腐蚀等优点,所以被广泛应用到汽车排气系统、家用电器和建筑等领域。研究了不同的Nb含量对铁素体不锈钢显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：Nb有细化晶粒的作用,随着Nb含量的增加,晶粒的平均尺寸减小;由于合金元素Nb和Ti的加入,形成了TiN、NbC 和 Fe2Nb析出相,其透射电镜观察结果与Thermal calc计算结果一致;材料的抗拉强度和显微硬度随着Nb含量的增加而增加,这是由于Nb的固溶强化和析出强化共同作用的结果。     

新型汽车排气系统用铁素体不锈钢的冷凝液腐蚀

为了开发既经济又具有良好耐冷凝液腐蚀性能的汽车排气系统用不锈钢,采用冷凝液腐蚀试验方法,对一系列的铁素体不锈钢进行了10周期的腐蚀评价研究。研究结果表明:Cr当量高于17%的铁素体不锈钢与Cr的质量分数为17%的铁素体不锈钢耐冷凝液腐蚀性能相当,且平均腐蚀失重量均小于6 g/m2,平均最大腐蚀深度均小于0.03 mm。在此试验结果的基础上,对新开发的439M型铁素体不锈钢和409L型铁素体不锈钢进一步开展5、10、20周期的冷凝液腐蚀试验,并使用极值分析方法对三种周期冷凝液腐蚀试验后样品的最大点蚀深度进行统计分析,研究结果表明,新开发的439M型铁素体不锈钢的预测寿命是409L的1.6倍。     

Nb对OCrll铁素体不锈钢组织和性能的影响

铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比具有成本低、热膨胀系数低和耐应力腐蚀等优点,所以被广泛应用到汽车排气系统、家用电器和建筑等领域.研究了不同的Nb含量对铁素体不锈钢显微组织和力学性能的影响.研究结果表明:Nb有细化晶粒的作用,随着Nb含量的增加,晶粒的平均尺寸减小;由于合金元素Nb和Ti的加入,形成了TiN、NbC和FezNb析出相,其透射电镜观察结果与Thermal-eale计算结果一致;材料的抗拉强度和显微硬度随着Nb含量的增加而增加,这是由于Nb的固溶强化和析出强化共同作用的结果.     

SUS410不锈钢在矿浆水中的腐蚀行为研究

采用浸泡法和电化学技术测定SUS410不锈钢在矿浆水中的腐蚀行为,观察不同浸泡时长下的表面腐蚀形貌,并分析其腐蚀机制。结果表明:SUS410不锈钢的钢腐蚀可分为两个阶段:点蚀主导期、点蚀-均匀腐蚀过渡期,腐蚀48h以内为点腐蚀主导期,腐蚀速率和腐蚀倾向逐渐增大,腐蚀48h以后逐渐进入点蚀-均匀腐蚀过渡期,腐蚀速率约为3.0×10~(-5)A/cm~2;腐蚀产物分内外两层,内层腐蚀产物为铁氧化物和少量三氧化二铬,外层腐蚀产物主要为铁氧化物、三氧化二铬和少量的碳酸钙类,腐蚀产物疏松,易脱落。     

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。