铜含量对Super304H钢持久性能的影响(1)

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cu元素对钢铁的作用

cu元素对钢铁的作用

cu元素对钢铁的作用Cu元素在钢铁中的作用钢铁是一种重要的金属材料,被广泛地应用于机械、建筑、航空、航天等领域。

随着工业技术的不断发展,钢铁的制造技术也在不断更新。

其中,Cu元素作为钢铁中的一种添加剂,对钢铁的性能有着重要的影响。

1. 增强钢铁的强度和硬度Cu元素能够与钢铁中的碳、铁等元素形成强的化学键,从而增强钢铁的强度和硬度。

Cu元素的加入能够使钢铁中的晶粒变小,晶界面积增加,从而提高了钢铁的硬度和强度。

此外,Cu元素还能够使钢铁中的纤维组织更加致密,使钢铁的强度得到进一步的提高。

2. 提高耐腐蚀性能钢铁在使用过程中,常常会遭受酸、碱、盐等腐蚀性物质的侵蚀,导致钢铁的性能下降。

Cu元素的加入能够增强钢铁的耐腐蚀性能,使钢铁在酸、碱、盐等腐蚀性环境中更加耐用。

Cu元素能够与钢铁中的铁形成一种稳定的化合物,从而有效地防止钢铁的腐蚀。

3. 改善加工性能钢铁在加工过程中,常常需要进行冷加工、热加工等工艺处理。

Cu元素的加入能够使钢铁更容易进行加工处理。

Cu元素能够使钢铁中的晶粒变小,从而使钢铁更容易进行变形加工。

此外,Cu元素还能够提高钢铁的塑性和韧性,使钢铁更容易进行冷加工。

4. 改善热稳定性钢铁在高温下容易发生脆性断裂,影响钢铁的使用寿命。

Cu元素的加入能够提高钢铁的热稳定性,使钢铁在高温下更加稳定。

Cu元素能够与钢铁中的铁形成一种稳定的化合物,从而有效地防止钢铁的热脆性。

Cu元素作为钢铁中的一种添加剂,对钢铁的性能有着重要的影响。

Cu元素能够增强钢铁的强度和硬度,提高耐腐蚀性能,改善加工性能和热稳定性。

因此,在钢铁的生产过程中,合理地添加Cu元素可以提高钢铁的性能,使钢铁更加耐用。

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响

钢材中各元素对性能性的影响钢材是一种合金材料,由铁和碳以及其他一些合金元素组成。

这些合金元素对钢材的性能有着重要的影响。

以下是一些常见合金元素及其对钢材性能的影响:1.碳(C):碳是钢中最重要的合金元素之一、它可以增加钢的硬度和强度,提高钢的耐磨性和耐蚀性。

高碳钢通常用于制造刀具和弹簧,而低碳钢用于制造汽车零部件和钢材结构。

2.锰(Mn):锰可以增加钢的硬度和强度,并提高钢的韧性。

锰也有助于钢的抗变形和耐疲劳性能。

锰的含量通常在0.3%-1.65%之间。

3.硅(Si):硅可以提高钢的强度和硬度。

在不锈钢中,硅还有助于提高耐高温和耐腐蚀性能。

硅的含量通常在0.15%-0.5%之间。

4.磷(P)和硫(S):磷和硫是常见的杂质元素,它们会降低钢的韧性和塑性,使钢易于出现脆性断裂。

因此,在高品质钢材中通常限制其含量,并采取措施去除或减少这些元素。

5.铬(Cr):铬可以提高钢的抗腐蚀性能,特别是在高温和潮湿环境中。

在不锈钢中,铬的含量通常在10%-30%之间。

6.镍(Ni):镍可以提高钢的强度和韧性,并改善钢的耐腐蚀性能。

镍的含量通常在8%-25%之间。

7.钼(Mo):钼可以提高钢的硬度和强度,特别是在高温下。

钼还能提高钢的耐腐蚀性能和抗变形能力。

钼的含量通常在0.2%-5%之间。

8.钛(Ti):钛可以细化钢的晶粒结构,提高韧性和强度。

钛还能和氮形成氮化钛,进一步提高钢的硬度和耐磨性。

9.铌(Nb):铌可以改善钢的韧性和抗变形能力。

铌还能形成碳化铌,进一步提高钢的硬度和耐磨性。

10.钒(V):钒可以提高钢的硬度和强度,特别是在高温下。

钒还能提高钢的耐磨性和耐腐蚀性能。

钒的含量通常在0.1%-0.5%之间。

除了以上列举的合金元素外,还有其他一些合金元素,如铜(Cu),铝(Al),氮(N)等,它们也可以影响钢材的性能,但作用相对较小。

总之,合金元素的含量和种类对钢材的性能有着重要的影响。

钢铁生产厂商根据钢材的具体用途和要求,通过调整合金元素的含量和比例,来获得所需的钢材性能。

钢材中的合金元素含量对其性能的影响

钢材中的合金元素含量对其性能的影响

钢材中的合金元素含量对其性能的影响钢材中的合金与杂质含量对其性能的影响一、对钢材一般性能的影响1、碳(C):钢中含碳量增加,屈服点和抗拉强度升高,但塑性和冲击性降低,当碳量0.23%超过时,钢的焊接性能变坏,因此用于焊接的低合金结构钢,含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力,在露天料场的高碳钢就易锈蚀;此外,碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅(Si):在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂,所以镇静钢含有0.15-0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度,故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。

硅和钼、钨、铬等结合,有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。

含硅1-4%的低碳钢,具有极高的导磁率,用于电器工业做矽钢片。

硅量增加,会降低钢的焊接性能。

优点:(1)提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。

(2) 硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比,这是一般弹簧钢。

(3)耐腐蚀性。

硅的质量分数为15%- 20%的高硅铸铁,是很好的耐酸材料。

含有硅的钢在氧化气氛中加热时,表面也将形成一层SiO2 薄膜,从而提高钢在高温时的抗氧化性。

缺点:使钢的焊接性能恶化。

3、锰(Mn):在炼钢过程中,锰是良好的脱氧剂和脱硫剂,一般钢中含锰0.30-0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”,较一般钢量的钢不但有足够的韧性,且有较高的强度和硬度,提高钢的淬性,改善钢的热加工性能,如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11-14%的钢有极高的耐磨性,用于挖土机铲斗,球磨机衬板等。

锰量增高,减弱钢的抗腐蚀能力,降低焊接性能。

优点:(1)锰提高钢的淬透性。

(2)锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。

(3)锰对钢的高温瞬时强度有所提高。

缺点:①含锰较高时,有较明显的回火脆性现象;②锰有促进晶粒长大的作用,因此锰钢对过热较敏感,在热处理工艺上必须注意。

各种金属元素对钢材性能的影响

各种金属元素对钢材性能的影响

各种金属元素对钢材性能的影响好东西,平时虽然没啥用,想用的时候找出来查一查,很不错。

建议楼主修改一下名字,多加一些容易搜索到的词汇,比如钢材,元素,含量,等等碳 (C) 1. 提高刀刃抗变形能力和抗张强度 2. 增强硬度,提高抗磨损能力铬(Cr) 1. 增强硬度,抗张强度和韧性 2. 防磨损和腐蚀钴(Co) 1. 增大硬度和力度,使之可以承受高温淬火 2. 在更复杂的合金中用来加强其他元素的某些个体特性铜(Cu) 1. 增强抗腐蚀能力 2. 增强抗磨损能力锰(Mn) 1. 增大可淬性,抗磨损力和抗张强度 2. 从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧 3. 大量加入时,增强硬度,但提高脆性钼(Mo) 1. 增强力度,硬度,可淬性和韧性 2. 改善机械加工性和抗腐蚀能力镍(Ni) 1. 增强力度,硬度和抗腐蚀能力磷(P) 1. 增强力度,机械加工性和硬度 2. 浓度过大时易脆裂硅(Si) 1. 增强延展性 2. 增大抗张强度 3. 从熔化的金属中以分离氧化和分离汽化作用带走氧硫(S) 1. 少量使用可改善机械加工性钨(W) 1. 增大力度,硬度和韧性钒(V) 1. 增大力度,硬度和抗震能力 2. 防止产生颗粒简单地说:钢就是铁和碳的合金。

其它成分是为了使钢材性能有所区别。

以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分:碳(Carbon)存在于所有的钢材,是最重要的硬化元素。

有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有5%以上的碳,也成为高碳钢。

铬(Chromium)增加耐磨损性,硬度,最重要的是耐腐蚀性,拥有13%以上的认为是不锈钢。

尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈的。

锰(Manganese)重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。

在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了A-2,L-6和CPM 420V。

钼(Molybdenum)碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如A-2,ATS-34)总是包含1%或者更多的钼,这样它们才能在空气中变硬。

SA213SUPER304H简介

SA213SUPER304H简介

SA213SUPER304H简介
SUPER304H钢管属于日本住友金属株式会社的专利牌号,具有极佳的综合性能专门是高温性能。

SUPER304H钢管的显现当属于上世纪80年代日本大力进展蒸汽参数为600℃左右的超超临界机组时的产物。

当时由于TP304H在超超临界锅炉中的持久强度无法满足要求,因而在80年代末、90年代初,由日本住友金属株式会社和三菱重工在ASME SA-213M TP304H的
基础上,通过降低Mn含量的上限、加入约3%的Cu、约0.45%的Nb和一定量的N,使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀于奥氏体内的富铜相,并与其互相密合;该富铜相与NbC、NbN、NbCrN和M23C6一起产生极佳的强化作用[1],而开发得到具有专门高许用应力的一种新型18-8奥氏体不锈钢,且有较好的抗腐蚀性和抗氧化性。

因而,SUPER304H钢的强化原理较为专门,对钢管厂增加了较高的难度。

目前该钢差不多纳入日本标准,也由ASME Code case 2328-1予以确认,并纳入了ASME-213M标准,名称为S30432;欧洲的DMV 钢管公司则命该钢为DMV304HCu。

我指的是东锅引进日本BHK技术生产的1000MW机组用的新焊材,象专门材料异种钢焊接通用的镍基焊丝ERNiCR-3什么都能焊,确实是价钱比较贵,日铁住友焊材T-HR3C、T-304H,国产的焊材还没有吧!
住友金属开发了HR3C、Super304H后,也开发了其对接用氩弧焊丝,日铁住友焊材牌号分别为T-HR3C、T-304H。

SUPER304、HR3C用ERNiCr-3、ERNiCrFe-2焊丝、焊条!。

不锈钢中铜元素的作用

不锈钢中铜元素的作用

不锈钢中铜元素的作用不锈钢是一种常见的金属材料,广泛应用于各个领域,如建筑、制造业、航空航天等。

而其中的铜元素在不锈钢中起着重要的作用。

本文将探讨铜在不锈钢中的作用及其影响。

首先,铜元素可以提高不锈钢的强度和硬度。

铜与铁元素形成的合金具有良好的强度和硬度,可以增加不锈钢的耐磨性和抗拉强度。

这使得不锈钢更加耐用,能够承受更大的压力和负荷。

因此,在一些对强度要求较高的应用中,添加适量的铜元素可以提高不锈钢的性能。

其次,铜元素可以改善不锈钢的耐腐蚀性能。

虽然不锈钢本身具有一定的耐腐蚀性,但在一些特殊环境下,如酸性或碱性环境中,仍然会受到腐蚀。

而添加适量的铜元素可以增加不锈钢的耐腐蚀性,使其更加抗腐蚀。

这是因为铜能够与一些常见的腐蚀介质发生化学反应,形成一层保护性的氧化膜,阻止进一步的腐蚀反应发生。

因此,在一些需要抗腐蚀性能的场合,添加适量的铜元素可以提高不锈钢的使用寿命。

此外,铜元素还可以改善不锈钢的加工性能。

在不锈钢的制造过程中,需要进行各种加工操作,如冷加工、热加工、焊接等。

而添加适量的铜元素可以改善不锈钢的塑性和可加工性,使其更容易进行各种加工操作。

这是因为铜元素可以改变不锈钢的晶体结构,使其具有更好的可塑性和可加工性。

因此,在不锈钢制造过程中,适量添加铜元素可以提高生产效率和降低成本。

最后,铜元素还可以改善不锈钢的热导性能。

在一些特殊应用中,如制造电子器件、导热设备等,需要材料具有良好的热导性能。

而添加适量的铜元素可以提高不锈钢的热导率,使其更适合这些应用。

这是因为铜具有较高的热导率,能够有效地传导热量。

因此,在一些需要良好热导性能的场合,添加适量的铜元素可以提高不锈钢的使用效果。

综上所述,铜元素在不锈钢中起着重要的作用。

它可以提高不锈钢的强度和硬度,改善耐腐蚀性能,改善加工性能,以及提高热导性能。

因此,在不锈钢制造和应用过程中,适量添加铜元素将会对不锈钢材料的性能和使用效果产生积极影响。

各种合金元素对钢性能的影响

各种合金元素对钢性能的影响

各种合金元素对钢性能的影响合金化是通过向钢中添加不同的金属元素来改变钢的性能。

下面将介绍18种常见的合金元素对钢的性能的影响。

1.碳(C):碳是钢中最主要的合金元素之一,它能提高钢的硬度和强度。

2.硅(Si):硅的加入可以提高钢的耐高温性能和氧化抵抗能力。

3.锰(Mn):锰的加入可以提高钢的硬度、韧性和耐磨性。

4.磷(P):磷的加入可以增加钢的冷脆性,但适量的磷可以提高钢的强度和硬度。

5.硫(S):硫的加入可以提高切削性能和加工性能,但会降低钢的韧性。

6.铬(Cr):铬的加入可以提高钢的抗热腐蚀性能和抗氧化能力。

7.镍(Ni):镍的加入可以提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性能。

8.钼(Mo):钼的加入可以提高钢的硬度、强度和耐磨性。

9.钒(V):钒的加入可以提高钢的强度、耐磨性和抗冲击性。

10.钛(Ti):钛的加入可以提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性能。

11.铝(Al):铝的加入可以提高钢的强度、硬度和抗腐蚀性能。

12.铜(Cu):铜的加入可以提高钢的强度、硬度和导热性能。

13.铌(Nb):铌的加入可以提高钢的强度、耐磨性和抗腐蚀性能。

14.稀土元素(RE):稀土元素的加入可以改善钢的热处理性能和强度。

15.钒(V):铌的加入可以增加钢的硬度、强度和韧性。

16.硼(B):硼的加入可以提高钢的韧性、强度和耐磨性。

17.锡(Sn):锡的加入可以提高钢的耐腐蚀性和强度。

18.磷(P):磷的加入可以增加钢的脆性和韧性。

这些合金元素的加入可以根据特定的要求来调整钢的性能,例如提高强度、硬度、韧性、耐腐蚀性能、磨损性能和抗冲击性等。

然而,合金化也会引入一些问题,例如增加成本、降低可焊性和提高加工难度等。

因此,在设计和选择合金钢时需要综合考虑各种因素。

铜Cu元素对钢材性能影响

铜Cu元素对钢材性能影响

铜 Cu元素对钢材性能的影响1、它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,特别是和磷配合使用时更为明显;2、铜能提高强度和韧性,特别是大气腐蚀性能。

缺点是在热加工时容易产生热脆,铜含量超过 0.5%塑性显著降低。

当铜含量小于0.50%对焊接性无影响;3、合金钢中铜之含量不可以超过 1.5%,否那么会使钢变脆,此外a.铜在钢中有抵抗大气腐蚀之性能。

低碳钢内含铜1%,其抵抗大气腐蚀性约较不含铜者高出四倍。

在不锈钢中加铜3‐4%,亦有助不锈钢之防蚀作用。

b.可以增加钢的强度,但不宜超过0.2%。

4、含量低时,作用和镍相似,含量较高时,对热变形加工不利,如超过 O.30%时,在热变形加工时导致高温铜脆现象,含量高于 O.75%时,经固溶处理和时效后可产生时效强化作用。

在低碳合金钢中,特别是与磷同时存在,可提高钢的抗大气腐蚀性, 2%一 3%的铜在不锈钢中可提高对硫酸、磷酸及盐酸等的抗腐蚀性及对应力腐蚀的稳定性5、铜的有益作用:1〕能提高钢中奥氏体的稳定性,所以可提高可淬性和淬透性,在 A 体钢中加 2~4%Cu,可提高抗酸力。

2〕有强化铁素体的作用,在铁素体中加Cu,可提高它在某些还原性介质中的耐蚀性和改善钢的韧性。

3〕在低合金钢中参加0.20%左右的 Cu,特别当和 P 联合使用时,可提高钢对大气的抗蚀力,当含Cu 量超过 0.75%时,可以经过沉淀硬化处理提高钢强度。

4〕Cu 是一种强烈的石墨化元素,用于炼制石墨钢。

〔Cu钢的时效硬化是因为 Cu 在α铁中的溶解度变化很大,在830℃时达 3.5%,到 20℃那么降至 0.35%,所以含 Cu>0.35%者可促进时效硬化。

〕6、铜的不良影响是:1〕含 Cu 量较高时将导致钢具热脆性,而使热锻轧加工困难。

2〕含 Cu 过多会使矫顽力和磁滞损失增加,于磁钢不利。

3〕“铜脆〞——在钢的缺陷一文中指出当Cu>0.2%时,加热过程由于外表发生选择性氧化,使Fe 先 Cu 而发生氧化,而表层Cu 含量即相对增加形成一层薄膜,然后向扩散形成含Cu 网络,在 1030℃即容易锻裂。

铜对低碳HSLA钢力学性能的影响

铜对低碳HSLA钢力学性能的影响

铜对低碳HSLA钢力学性能的影响杨才福张永权摘要研究了不同铜含量对低碳HSLA钢力学性能的影响。

结果表明,铜能显著提高该钢的强度,但降低该钢的韧性。

铜含量对HSLA ffl强韧性的作用受时效温度的影响,提高时效温度可使不同铜含量的HSLA钢的强韧性差异减小。

关键词铜高强度低合金钢力学性能Effect of Cu Content on Mechanical Properites ofLow Carbon HSLA SteelYang Caifu Zhang Yongquan(Central Iron & Steel Research Institute, Beijing, 100081)Abstract The mechanical properties of low carbon HSLAsteels withdifferent Cucontent are studied in this paper. It is revealed that when the Cu content excesses 1%, the strength of the steel increases remarkably and the toughness decreases slightly. The effect of Cu content on mechanical properties is affected by aging temperature. The differences of mechanical properties among the steels with different Cu content decrease as the aging temperature increases or the impacting temperature decreases.Keywords Copper HSLA steel Mechanical properties低合金钢中添加较多的铜主要用来提高钢的强度和耐腐蚀性能。

Super304H不锈钢锅炉管的性能分析评述

Super304H不锈钢锅炉管的性能分析评述

Super304H不锈钢锅炉管的性能分析评述关键词:超(超)临界锅炉机组;Super304H;奥氏体不锈钢;热处理摘要:日本研制开发的、用于超(超)临界锅炉机组的新型Super304H 奥氏体不锈钢管,在650℃的抗氧化性优于目前常用的SA一213TP304H 和SA一213TP347H,相同条件下的氧化腐蚀深度仅为SA一213TP3O4H的一半,为SA一213TP347H 的67 。

试验证明,其焊接接头力学性能符合蒸汽锅炉安全技术监察规程和ASME相应规范要求。

对该负的性能及特点进行较为详尽地评述介绍。

最后的综合分析认为:该钢种作为我国超(超)临界锅炉机组的过热器和再热器管子材料是合适的。

1 前言随着电力工业的发展和全球对环境问题的日益关注,发展高效、节能、环保的大容量电站锅炉已引起国内外的高度重视,因此提高火电机组的蒸汽温度和压力已势在必行,这对钢材的热强性、工艺性及经济性提出了更高的要求。

以往在大型锅炉过热器和再热器的高温段,主要应用了9—12Cr系的热强钢和TP304H、TP347H 之类的18—8型奥氏体不锈钢。

自从上世纪80年代中期开始的超(超)临界锅炉机组的研制开发、安装、投入运行以来,相应地开发了各种持久强度高、组织稳定性好、抗蒸汽氧化性良好及高温耐蚀性优良的新型材料,以满足锅炉机组不同部件对材料的要求。

Super304H是开发较为成功的钢种之一,该钢是由日本住友金属株式会社和三菱重工在ASME SA一213 TP304H的基础上,通过降低Mn含量上限,加入约3%的铜、0.45 9/6铌和微量的氮,使该钢在服役运行时产生细小弥散、沉淀于奥氏体内的富铜相,并与其互相密合,从而达到高温强度、高温塑性及抗高温氧化的最佳组合。

据日本相关资料介绍『1],该钢在温度为650℃时的抗氧化性优于目前常用的SA 一213TP304H和SA一213 TP347H,相同条件下的氧化腐蚀深度仅为SA一213 TP304H的一半,为SA一213 TP347H的67 ,由于Cu、Nb、N 的多元复合强化作用,其许用应力较SA一2l3 TP347H 高约20 9/6以上。

铜在钢中的作用概述

铜在钢中的作用概述

铜在钢中的作用概述铜是一种重要的金属元素,具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性。

在钢材中加入适量的铜元素能够显著改善钢的性能,包括强度、硬度、耐腐蚀性和导电性等。

铜在钢材中起着非常重要的作用。

本文将就铜在钢中的作用进行概述,帮助读者更全面地了解铜在钢材中的作用及其意义。

一、铜在钢中的作用1. 提高强度和硬度当在钢中加入适量的铜元素后,能够显著提高钢的强度和硬度。

这主要是因为铜元素能够与钢中的碳元素发生化合,形成一些固溶体或沉淀相,从而提高了钢的强度和硬度。

铜元素也能够阻碍晶粒的生长,使得晶粒细小化,从而提高了钢的强度和硬度。

在高强度和高硬度要求的钢材中,适量添加铜元素能够显著提高钢材的性能。

2. 提高耐腐蚀性铜元素还能够提高钢材的耐腐蚀性。

由于铜具有良好的耐腐蚀性,因此在钢中加入适量的铜元素后,能够提高钢的整体耐腐蚀性。

特别是在一些腐蚀环境下,铜能够起到一定的抗腐蚀作用,从而延长了钢材的使用寿命。

对于在腐蚀环境下使用的钢材,适量添加铜元素能够提高钢材的耐腐蚀性。

3. 提高导电性由于铜本身具有良好的导电性,因此在钢中添加适量的铜元素后,能够提高钢的导电性。

这对于一些要求较高导电性的钢材尤为重要,例如电工钢、电气钢等。

在这些领域中,添加适量的铜元素能够显著提高钢材的导电性,从而使得钢材能够更好地应用于电气设备中。

4. 提高加工性能适量添加铜元素能够改善钢材的加工性能。

铜元素能够使得钢材具有更好的切削性和焊接性,使得钢材更容易进行加工。

这对于一些复杂结构要求较高的零部件来说尤为重要,能够提高钢材的加工效率和产品合格率。

5. 改善热处理性能在钢中添加适量的铜元素能够改善钢材的热处理性能。

铜元素能够使得钢材在热处理过程中形成更多的沉淀相,从而提高了钢的强度和硬度。

铜元素还能够减少钢材的渗碳层厚度,使得钢材在渗碳过程中更加均匀,从而提高了钢的热处理性能。

由于铜在钢中的作用,使得铜在钢材生产中得到了广泛应用。

在不同领域的钢材中,都可以发现铜元素的踪迹。

铜在钢中的作用概述

铜在钢中的作用概述

铜在钢中的作用概述
铜是钢中常见的合金元素之一,其含量通常不超过1%。

铜的加入可改善钢的性能,主要体现在以下几个方面:
1. 提高耐腐蚀性能
铜可以提高钢的耐腐蚀性能,尤其是在海水等恶劣环境下的腐蚀性能。

铜能够抑制氧化物和硫化物的形成,减少钢的表面损伤,延长钢的使用寿命。

2. 提高强度和韧性
铜可以加强钢的强度和韧性,提高钢的耐久性和冲击韧性。

铜能够在钢内形成固溶体和沉淀物,增加晶界数量,防止晶界溃疡的形成,提高钢的强度。

3. 改善热处理性能
铜的加入可以改善钢的淬火硬化能力,提高钢的热处理稳定性。

铜能够加强钢的冷却速度,减少钢的热处理变形和裂纹的产生。

铜可以改善钢的加工性能,降低切削力和刀具磨损。

铜能够形成细小的颗粒,改善钢的机械切削性能,降低表面硬度,减少扭曲和变形的产生。

总之,铜在钢中的作用主要从提高耐腐蚀性能、提高强度和韧性、改善热处理性能和改善加工性能等方面入手,不同的铜的含量和加入方式会对钢材的性能产生不同的影响,需要针对具体应用进行选择。

31种元素对钢的性能的影响

31种元素对钢的性能的影响

31种元素对钢的性能的影响1.碳(C):碳含量是钢的重要组成成分之一,对钢的强度、硬度和耐蚀性等性能有显著影响。

2.硅(Si):硅的添加可以提高钢的抗腐蚀性能,增加热处理的稳定性。

3.锰(Mn):锰的添加能够提高钢的强度和硬度,并增加冷加工性能。

4.磷(P):磷的含量过高会降低钢的塑性和韧性,同时还会降低耐冲击性。

5.硫(S):硫的含量过高会降低钢的延展性和韧性,同时还会降低冷加工性能。

6.钼(Mo):钼的添加能够提高钢的强度和耐腐蚀性能,同时还可提高钢的耐高温性能。

7.铬(Cr):铬的添加能够提高钢的耐腐蚀性能,形成钢的不锈性。

8.镍(Ni):镍的添加可以提高钢的强度和耐腐蚀性能,并提高钢的冷冻硬化性能。

9.钛(Ti):钛的添加可以提高钢的强度、硬度和耐蚀性。

10.铌(Nb):铌的添加可以提高钢的强度和韧性,并使钢具有较好的高温稳定性。

11.钒(V):钒的添加可以提高钢的强度和硬度,并提高钢的热处理稳定性。

12.铜(Cu):铜的添加可以提高钢的强度和导热性能,同时还能改善钢的抗腐蚀性能。

13.硼(B):硼的添加可以提高钢的硬度,改善钢的磨削性能。

14.镉(Cd):镉的少量添加可以改善钢的磁性。

15.锡(Sn):锡的添加可以提高钢的铸造性能和焊接性能。

16.铝(Al):铝的添加可以提高钢的强度和耐腐蚀性能,并使钢具有较好的高温稳定性。

17.氮(N):氮的添加可以提高钢的强度、硬度和抗腐蚀性能,同时还能提高钢的磁性。

18.硼(B):硼的添加可以提高钢的硬度,改善钢的磨削性能。

19.镉(Cd):镉的少量添加可以改善钢的磁性。

20.锡(Sn):锡的添加可以提高钢的铸造性能和焊接性能。

21.铝(Al):铝的添加可以提高钢的强度和耐腐蚀性能,并使钢具有较好的高温稳定性。

22.钛(Ti):钛的添加可以提高钢的强度、硬度和耐蚀性。

23.锌(Zn):锌的添加可以改善钢的热处理性能,提高钢的耐腐蚀性。

24.锶(Sr):锶的添加可以提高钢的组织致密性和耐蚀性。

铜含量对Super304H钢持久性能的影响

铜含量对Super304H钢持久性能的影响
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( n r lI o n t e Re e r h I s i t ,Be i g 1 0 8 .Ch n ) Ce ta r n a d S e l s a c n t* e u in 0 0 1 ia
M C,M 6 r h i r cp t t d p a e n S p r 0 H t e. Th e s n t a a s s t e c a g so r p ris C we e t ema n p e i ia e h s s i u e 3 4 s e 1 e r a o h tc u e h h n e fp o e t e
在高 温持 久 蠕变 试验 机 上对 试验 钢进 行持 久强 度 和 持久 塑 性 的 测 试 .用 相 分 析 , 描 电镜 ( E ) 透 扫 SM , 射 电镜 ( M ) TE 等方 法研 究 了该 钢 的显微 组织 .
种 新 型 l— 氏 体 不 锈 钢 , 有 成 本 低 , 温 强 度 88奥 具 高
杨 岩 , 世 长 ,杨 钢 程
( 钢铁 研 究 总院 . 北京 1 O 8 ) O 0 1
摘 要: 究 了铜 含 量对 S p r 0 H 钢 持 久 性 能 的影 响 . 铜 在 钢 中的 作 用机 理 进 行 了探 讨 . 研 u e3 4 对 结 果表 明 , 随铜含 量 的增加 , 的 持 久 强 度增 加 , 钢 在质 量分 数 为 4 时 强 度和 塑性 均 达 到 最 高.钢 中的主要 强化 相 为 富铜相 , . MC, C.在 时 效过 程 中 , M.C , M 固溶 于 奥 氏体 基 体 的铜 以 细 小 弥散 球 状 富铜 相 的形 式析 出 , 形成 富铜 强化 相 . 关键词: u e3 4 钢 ; 含 量 ; 久 强度 ;富铜 相 S p r0 H 铜 持

304对含铜量的要求

304对含铜量的要求

304对含铜量的要求一、引言304不锈钢是一种常用的不锈钢材料,具有耐腐蚀性能好、强度高、加工性能优良等优点。

其中,含铜量是304不锈钢的一个重要指标。

本文将围绕304不锈钢的含铜量进行探讨,旨在了解304不锈钢含铜量的要求及其对不锈钢性能的影响。

二、304不锈钢的含铜量要求304不锈钢的含铜量一般控制在0.5%以下。

具体来说,国内标准GB/T 3280-2015规定,304不锈钢的铜含量应小于等于0.06%,而国际标准ASTM A240/A240M-20a规定,304不锈钢的铜含量应小于等于0.08%。

三、含铜量对304不锈钢性能的影响1. 耐腐蚀性能:含铜量的增加对304不锈钢的耐腐蚀性能有一定的影响。

适量的铜元素可以提高304不锈钢的耐腐蚀性能,但当含铜量超过一定范围时,会降低不锈钢的耐腐蚀性能。

2. 机械性能:含铜量的变化对304不锈钢的机械性能也有一定影响。

适量的铜元素可以提高304不锈钢的强度和硬度,但当含铜量过高时,不锈钢的韧性和延展性会降低。

3. 加工性能:含铜量的变化还会对304不锈钢的加工性能产生影响。

适量的铜元素可以改善304不锈钢的加工硬化性能,提高不锈钢的可加工性,但当含铜量过高时,不锈钢的加工硬化性能会增加,加工难度也会增加。

四、控制304不锈钢含铜量的方法为了满足304不锈钢的含铜量要求,可以通过以下方法进行控制:1. 原料控制:选择含铜量低的优质不锈钢原料,确保原料的含铜量符合要求。

2. 工艺控制:通过合理的熔炼工艺和热处理工艺,控制不锈钢中铜元素的含量。

3. 检测手段:使用准确可靠的检测手段,如化学分析方法、光谱分析方法等,对304不锈钢的含铜量进行检测和验证。

五、含铜量的标准化管理为了确保304不锈钢的含铜量符合要求,需要建立完善的标准化管理体系。

具体措施包括:1. 制定严格的生产工艺规范,明确含铜量的控制要求。

2. 建立完善的检测手段和检测标准,确保对304不锈钢的含铜量进行准确、可靠的检测。

高温时效Super304H耐热钢的组织、硬度及其关系模型

高温时效Super304H耐热钢的组织、硬度及其关系模型

高温时效Super304H耐热钢的组织、硬度及其关系模型刘俊建;孟将;陈国宏;王家庆;张涛;汤文明【摘要】将Super304H耐热钢分别在650~700℃进行高温时效,研究了该钢时效过程中显微组织结构和硬度的变化规律,并建立了硬度与Larson-Miller参数(P 函数)之间的数学关系模型.结果表明:Super304H耐热钢的硬度随时效温度升高显著降低;温度恒定,随着时效时间的延长,其硬度先增加后降低,最后趋于稳定.基于相同P函数,采用线性拟合方法得到的高温时效Super304H耐热钢硬度与其P函数关系模型计算得到的硬度与试验实测硬度相吻合,该模型可用于服役态耐热钢管剩余服役寿命预测.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2014(050)008【总页数】5页(P554-557,565)【关键词】Super304H耐热钢;高温时效;显微组织;硬度;P函数【作者】刘俊建;孟将;陈国宏;王家庆;张涛;汤文明【作者单位】国网安徽省电力公司电力科学研究院,合肥230601;合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009;国网安徽省电力公司电力科学研究院,合肥230601;国网安徽省电力公司电力科学研究院,合肥230601;国网安徽省电力公司电力科学研究院,合肥230601;合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TG142.73;TG115.5目前,中国的能源结构仍以煤电为主体。

燃煤发电带来了许多环境问题,比如有毒有害气体、灰渣和污水排放等,且发电效率也有待提高,这些都成为困扰着我国电力产业可持续发展的关键问题。

超超临界发电技术是国际上最为成熟的洁净煤发电技术,可显著提高发电效率,减少污染物排放,因此成为国内外火电建设的主流方向[1-3]。

Super304H是在ASME SA-213TP304H基础上,通过降低锰含量,加入约3%(质量分数,下同)的铜,0.45%的铌和少量的氮而获得的一种抗高温蒸汽氧化、耐腐蚀性能强且高温蠕变强度大的细晶粒奥氏体耐热钢[4-6]。

不锈钢中cu含量的作用

不锈钢中cu含量的作用

不锈钢中cu含量的作用
1. 提高抗腐蚀性能:Cu是一种良好的氧化还原剂,能够形成致密的Cu2O膜覆盖在不锈钢的表面,从而提高不锈钢的耐腐蚀性能。

2. 提高机械性能:Cu能够促进不锈钢的晶界强化作用,减少晶界的缺陷和断裂,从而提高不锈钢的强度和韧性。

3. 改善加工性能:Cu能够改善不锈钢的可塑性和可热加工性,使其更容易加工成各种形状和尺寸。

4. 改善热处理性能:Cu能够促进不锈钢的固溶和析出反应,从而改善其热处理性能和组织性能。

总之,适量的Cu含量能够提高不锈钢的综合性能,但过量的Cu 含量会影响不锈钢的耐腐蚀性能和焊接性能,因此需要根据不同的应用需求和工艺要求来进行控制。

各种合金元素对钢性能的影响

各种合金元素对钢性能的影响

各种合金元素对钢性能的影响各种合金元素对钢性能的影响1、Al(1)Al当钢中其含量小于3~5%时,是一有益的元素。

其作用是:高的抗氧化性和电阻。

①作为强烈脱氧剂加进的Al,可生成高度细碎的、超显微的氧化物,分散于钢体积中。

因而可阻止钢加热时的晶粒长大(含Al<10%,在加热<1200℃才有细化作用,否则其作用甚小)和改善钢的淬透性。

所以这些氧化物成为结晶的中心,而在钢冷却时又对A体分解起促进作用。

作为合金元素,有助于钢的氮化,因而可提高钢的热稳定性。

所以AlN本身在加热时具有高稳定性,①与②都有利于减弱钢的过热倾向。

③可改善钢的抗氧化性,考虑②和③,④能提高钢的电阻,与Cr共同用于制造高电阻铬铝合金:如Cr13Al4、1Cr17Al5、1Cr25Al5。

Al使电阻增高的程度比Cr还高的多。

在Cr钢中加Al,会粗晶易脆,所以其量一般不超过5%,个别才有8~9%。

⑤对硅钢而言,Al可减少α铁心损失,降低磁感强度,与氧结合可减弱磁时效现象,但Al的氧化物会使磁性变坏。

Al(>0.5%)也会使硅钢变脆。

(2)Al的不良影响①促进钢的石墨化,减少合金相中的碳溶浓度,所以硬度、强度降低。

②加速脱碳当Al含量增加至3~5%时,8~9%将会大大地促进钢锭的柱状结晶过程。

因此而大大增加钢的机械热加工的困难,也使钢极易脱碳。

(其热加工之所以困难是因为该合金钢锭具有粗晶结构,且其晶体的解理极弱,所以导热性低,加热时容易出现大的温度差而锻裂,甚至钢锭的去皮加工都会使其晶界氧化而破坏。

此外,它在800℃以上的高温长时间停置也极易变脆。

一般合金钢中含Al量:合金结构钢:Al=0.4~1.1% (38CrAlA、38CrMoAlA、38CrWVAlA等)耐热不起皮钢:Al=1.1~4.5% (Cr13SiAl、Cr24Al2Si、Cr17Al4Si等)电热合金:Al=3.5~6.5% (Cr13Al4、1Cr17Al5、Cr8Al5、0Cr17Al5等)甚至Al=8% Cr7Al7:考虑电热合金受荷不大,虽有脆性,仍可使用。

Super304H钢在日本的超临界、超超临界锅炉中已经应用

Super304H钢在日本的超临界、超超临界锅炉中已经应用

超级304H钢在矿物燃料锅炉中需要有经济性和高温性能好的奥氏体耐热钢不锈钢材料制造过热器,为此日本住友公司开发了超级304H。

超级304H是在TP304H不锈钢基础上成功开发的01C-1 8Cr-9Ni-3Cu-Nb经济型奥氏体不锈钢。

其优越的高温蠕变强度不是靠贵重的合金元素W、Mo的强化获得,而是通过廉价的Cu、Nb、N,由富Cu相的Cu、Nb、N(C、N)M23C 3质点的弥散强化获得。

超级304H在成份上较大的特点是:为提高高温蠕变强度添加了3%左右的Cu,并通过复合添加的Nb和N,力求获得高强度化和高韧性化。

试验证明3%的C u和0.45%的Nb为最佳匹配。

此时,能获得高温强度、韧性和耐腐蚀性均良好的新型奥氏体不锈钢。

这种由富Cu相质点的弥散强化的新型奥氏体不锈钢,650-700℃的高温蠕变强度是通常TP304H奥氏体不锈钢的1.7-1.9倍,是通常TP347H奥氏体不锈钢的1.3-1.5倍。

其650℃的许用应力比TP304H提高90%,比TP347H提高31%,700℃的许用应力比T P304H提高90%,比TP347H提高49%。

该钢种耐高温腐蚀特性和耐蒸汽氧化特性都比T P304H、TP347H有所改善,其焊接性和经济性比TP347H优越。

日本有关公司将Super304H钢管进行长期实际锅炉挂管试验,将Super304H钢管插入到过热器上段。

两年半的实际锅炉工况运行后,取出试样管进行各种试验。

对外径和壁厚进行测量没有发现时效变化,内壁表面酸洗后没有观察到高温腐蚀的桔皮状缺陷;显微组织没有发现产生脆化重要原因的σ相金属化合物析出;试样的冲击值几乎没有降低;强度有所上升;延伸率有所降低。

其性能与TP347H相当。

试样在600℃的蠕变断裂强度比原材料有所提高,原因是有Cu的富集相析出。

因此Super304H在使用运行后不会导致强度降低。

S uper304H钢在日本的超临界、超超临界锅炉中已经应用。

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Key words: super 304H steel; Cu addition; cr eep r upture streng th; Cu rich phase
1


方坯 和 15mm 的圆 棒。热 处理工 艺为 固溶 处理 ( 1 150 25min, 空冷 ) + 时效( 650 4h, 空冷) 。 在高温持久蠕变试验机上对试验钢进行持久强度和 持久塑性的测试。用相分析、 扫描电 镜 ( SEM ) 、 透 射电镜 ( T EM) 等方法研究了该钢的显微组织。
[ 1]
出 , 成为强化相。 ( 3) 相同时效时间下 , 随铜含量的增加, 富铜相 析出量增加。铜含量为 4% 时, 富铜相析出充分 , 质 点细小 , 弥散分布 , 分布密度高, 在尺寸和数量上均 达到强化基体的最佳状态。铜含量 达到 5% 时, 富 铜相聚集长大。 ( 4) 铜的加入显著提高了 Super304H 钢的持久 强度 , 4% Cu 试验钢具有较高的持久强度和持久塑 性 , 因此 , Super304H 钢的生产中 , 应当选择标准规 定的上限铜含量。
( a)
Ef fect of Cu addit ion on t he size of t he Cu rich phase ( c)
Eff ect of Cu addit ion on t he part icle dist ance of t he Cu rich phase
塑性均达到最高。 日本住 友金属公司将 Super304H 钢的铜含 量 定在 2. 5% ~ 3. 5% , 并且认为
4


( 1) Super304H 钢中的 主要强 化相为 M 23 C 6 、 M C、 M 6 C 型碳化物及富铜相。 ( 2) 固溶于 Super304H 钢基体中的铜 , 在时效 过程中 , 以细小、 弥散分布的球 状富铜相的形 式析
[ 1]
Saw aragi Y . T he Development of a new 18 8 aust enit ic stainless steel ( 0. 1C 18Cr 9N i 3Cu Nb, N ) w ith high elevat ed t empera ture strengt h for fossil fired boilers[ J ] . M echanical Behaviour of M at erial. 1991, 4.
中图分类号 : T G142. 71 文献标识码 : A 文章编号 : 1000 3738( 2002) 10 0023 03
Effect of Cu Addition on the Creep Rupture Properties of Super304H Steel
YANG Yan, CHENG Shi chang, YANG Gang ( Cent ral Iron and St eel Research Institute, Beijing 100081, China) Abstract: T he effect of Cu addition on t he creep ruptur e properties of super 304H steel w as studied. T he muper304H 钢持久性能的影响
( a)
2. 2% Cu 图4
( b)
3% Cu
( c) 25min, 空冷 + 650
4% Cu 2 000h, 空冷)
( d)
5% Cu
钢中富铜相的分布 ( 1 150 Fig. 4
D ist ribution of Cu rich phase
参考文献 :
最佳值为 3% 。但
根据我们的试验结果 , 铜含量为 4% 的试样 的持久 强度和持久塑性均为最高 , 由于试验条件所限 , 本试 验只进行了力学性能测试 , 对 Super304H 钢的工艺 性能、 抗腐蚀性能未做研究。因此 , 我们认为, 在实 际生产中, 铜含量在标准 2. 5% ~ 3. 5% 范围中偏上 限控制, 会有助于提高 Super304H 钢的持久强度。
第 26 卷第 10 期 2002 年 10 月
机 械 工 程 材 料 Mat erials for Mechanical Eng ineering
Vol. 26 No. 10 Oct . 2002
铜含量对 Super304H 钢持久性能的影响
杨 岩, 程世长, 杨 钢 ( 钢铁研究总院 , 北京 100081)
nisms of the beneficial role of addition of Cu were ex tensively investigated. T he ex perimental results show that the addi tion of Cu at 4wt% cont ributed to improve the creep r upture pr operties r emarkably . Cu r ich phase, M 23 C6 , M C, M 6C w ere t he main precipitated phases in Super304H steel. T he r eason that causes the chang es of proper ties could be based on t he finely precipitated Cu rich phase.
3
试验结果及分析
图 1 为 Super304H 钢持久应力与时间曲线, 图
2 为持久塑性与应力关系曲线, 图 3 为持久塑性与 时间关系曲线。可见, 随铜含量的不断增加, 钢的持 久强度不断上升, 3% Cu 比 2% Cu 的持久强度稍有 增加 , 当铜含量达到 4% 时, 持久强 度升至最高, 铜 含量继续增加到 5% 时, 持久强度不再继续增加 , 长 时间下, 铜含量为 5% 试验钢的持久强度略低于铜 含量为 4% 的。持久塑性随铜含量增加的变化趋势 与之相似 , 不同的是, 持久塑性在铜含量为 5% 时降 至最低。由上可知 , 铜含量为 4% 时 , 钢的持久强度 和持久塑性均达到最高 , 并且长时间下也是如此。 相分析结果表明 , 随 Cu 含量的增加 , 在时效时 间相 同时, 钢中 碳化物 析出相 M 23 C6 、 Nb ( C, N) 、 M 6 C含量变化不大 , 即钢中碳化物析出相的总量随 ! 23 !
( b) 图3 Fig. 3 图1 Fig. 1 Super304H 钢持久应力 时间曲线 Super304H 钢持久塑性 时间曲线 Creep rupture t ensile propert ies of Super304H steel
铜含量的增加基本保持不变 , 各碳化物量的相对比 例也基本不变。可以认为, 在相同时效时间条件下, 随铜含量的增加, 碳化物析出相对钢性能的影响差 别不大。因 此, 我们 认为 , 随 Cu 含 量 的增 加, Su per304H 钢性能的变化主要是由富铜相引起的。富 铜相随铜含量的改变在析出数量、 大小以及分布上 的变化是造成钢持久强度变化的主要原因。 T EM 分析表明 , 在相同时效时间下, 随铜含量 的增加 , 富铜相在大小、 分布密度以及数量上具有相 同的变化规律。图 4 为时效 2 000h 后 , 钢中富铜相 的分布形貌。图 5 为随铜含量的增加, 富铜相颗粒 尺寸、 分布密度、 颗粒间距的数据。由图可知 , 铜含 量为 2. 2% 时 , 析出的富铜相数 量很少。铜含量为 3% 时, 富铜相的析出较 2. 2% 时多 , 但增加并不明 显 , 因此 , 钢的持久强度并没有大幅度的提高。当铜 含量达到 4% 时, 富铜相大量析出 , 颗粒均匀, 大小 适中, 分布密度较高 , 此时 , 富铜相对钢具有较强的 强化作用 , 且此时钢的塑性也较高。当铜含量继续 增加到 5% 时, 富铜相开始聚集长大 , 形成较大的颗 粒相, 分布密度降低。此时, 由于富铜相较大 , 其强 化作用减弱 , 导致钢持久强度和持久塑性下降。 综上所述, 富铜相在数量、 大小及分布密度上的 差异导致了钢在持久强度及持久塑性上的差异。铜 含量为 4% 时由于富铜相析出充分 , 颗粒大小均匀,
( a)
铜含量对富铜相尺寸的影响 Fig. 5
( b) 图5
铜含量对富铜相分布密度的影响 铜含量对富铜相的影响 ( b)
( c)
铜含量对富铜相颗粒间距的影响
Eff ect of Cu addit ion on t he Cu rich phase E ff ect of Cu addit ion on t he distribut ion of t he Cu rich phase
2
试验材料和方法
用真空感应炉二次熔炼工艺, 先在 200kg 真空
感应炉中冶炼母合金棒, 然后用 25kg 真空感应炉冶 炼铜含量不同的 4 种试验钢, 其化学成分见表 1。 把钢锭加热到 1 100 , 锻成 14mm 14mm 的
收稿日期 : 2001 08 03; 修订日期 : 2001 09 10 作者简介 : 杨 岩 ( 1976- ) , 女 , 辽 宁辽阳人 , 钢铁研 究总院 硕士 研究生。 导师 : 程世长教授级高工
Super304H 钢 ( 0. 1C 18Cr 9Ni 3Cu Nb N) 是一 种新型 18 8 奥氏体不锈钢 , 具有成本低、 高温强度 高等优点, 主要用于制造超超临界锅炉的过热器和 再热器。 Super304H 钢成分上最显著的特点是添加 了铜, 获得了很高的持久强度。本工作研究了铜含 量对 Super304H 钢持久性能的影响 , 结合显微组织 的观察, 探 讨了铜在 Super304H 钢中的 作用机理 , 从而为 Super304H 钢的推广应用提供依据。
Creep rupt ure st rength of Super304H st eel
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