304奥氏体不锈钢带氧化铁皮直接冷轧技术的研究
304L不锈钢经大应变冷轧和温轧处理后的退火表现
外文翻译《304L不锈钢经大应变冷轧和温轧处理后的退火表现》摘要将304L型奥氏体不锈钢在环境温度和573K下进行平板轧制以达到完全的三相应变，然后在873K,973K和1073 K的温度下退火。
退火过程中的结构变化与奥氏体逆转（冷轧样品），再结晶和晶粒生长有关，这取决于退火温度。
冷轧和冷轧样品在经过973K / 1073K退火后，得到的晶粒生长指数为4和5，而晶粒粗化非常缓慢却发生在873K下。
奥氏体区退火过程中的组织相变特征为：冷/热轧组织的逐渐细化，尽管主要的结构组织成分如黄铜，{110} <112>和硫，{123} <634>仍保留在退火样品中，与微观组织演化的退火机制无关。
退火期间的晶粒粗化的同时也伴随着晶粒的逐渐软化。
通过冷/暖轧加工退火后的超细晶粒钢的屈服强度可以通过霍尔-彼特的类型关系表示，σ0= 160MPa，ky = 470MPa m0.5。
关键词：奥氏体不锈钢；热机械加工；电子显微镜；相变；再结晶；组织1.简介铬镍奥氏体不锈钢是从厨房用具到宇宙飞船零件的各种工程应用中使用最广泛的结构材料之一。
奥氏体不锈钢经常以冷轧半成品的形式生产。
在冷轧的众多优点中，有一点需要特别强调，那就是关于具有低堆垛层错能（SFE）的面心立（fcc）奥氏体不锈钢，即强化。
此时屈服强度可以提高到2000MPa以上。
然而在另一方面，大变形冷加工也会导致塑性的急剧下降。
在经过相当大的轧制变形之后，拉伸试验中的总伸长率可能降低到几个百分点。
这个缺点限制了冷轧奥氏体不锈钢作为半成品的深加工，例如多种冲压成形工序。
此外，奥氏体不锈钢通常在冷加工过程中的应变诱发的马氏体相变，会使钢的物理性能发生变化，这对它在某些方面的应用可能是非常有害的。
在冷加工的奥氏体不锈钢中回收塑性和奥氏体组织的常用方法是在高于奥氏体反转的温度下进行退火处理。
冷轧和热处理的适当组合可以产生很好的机械性能，包括高强度和足够的延展性。
冷轧酸洗工艺中氧化铁皮的去除
冷轧酸洗工艺中氧化铁皮的去除摘要：冷轧工艺是轧钢工艺中的关键环节，而酸洗是冷轧中的重要工艺过程，本文通过介绍轧钢工艺中氧化铁皮的产生原因和去除方法，以及盐酸酸洗的相关知识，促进轧钢工艺的创新发展，提升钢铁产品的质量。
关键词：冷轧；酸洗；酸洗质量；氧化铁皮随着我国现代化进程的快速飞跃成长，人们对于钢产品要求也日益提高，这就要求我们不断的总结和创新传统的轧钢工艺。
轧制前对带钢进行酸洗有两个目的：一是为彻底暴露金属表面缺陷以备进行清理；二是对冷加工原料洗去表面氧化铁皮，从而提高成品表面光洁度。
1成因热轧金属由于在高温下的氧化作用，被加热金属表面产生膜状氧化物-氧化铁皮。
随加热时间的延长，氧气通过最初形成的氧化膜向金属内部扩散，在原有氧化膜的基础上形成新的、逐渐加厚的氧化层。
在开始阶段形成的氧化膜是铁的低氧化物FeO，在温度接近900℃时，氧化铁皮可以明显地分为三层，最外层是高氧化合物Fe2O3，中间层为磁性高氧化合物Fe3O4，紧贴金属的内层是FeO。
酸洗溶解上述氧化铁皮却不明显浸湿在氧化铁皮膜下面的金属铁本身，因此保留了金属的原来表面，酸洗后的带钢表面呈现非常的银亮。
氧化铁皮的生成受以下主要因素影响：（1）加热温度：低温时氧化铁皮的生成量很少，金属温度在850—900℃开始显著增加，高于1200℃时急剧增加。
（2）加热延续时间：随加热延续时间增加，氧化铁皮的生成量增加。
（3）加热时炉内的气：炉内气体按其性质可分为氧化性气氛O2、CO2、H2O；还原性气氛CO、H2；及中性气氛N2三类。
前两类在数量上所占的比例决定了炉内气氛的氧化或还原的能力。
炉内氧化气氛越浓，金属表面生成的氧化铁皮就越多。
（4）金属的化学成分：被加热金属的化学成分决定了所生成氧化物的物理性质。
组织致密而粘着性较强的氧化铁皮，能增强抵抗气体扩散与渗入的能力。
这种氧化铁皮一旦生成后，就能在一定程度上起到保护金属免受继续氧化的作用。
反之，多孔性与粘着性较差的氧化物，将缺乏这种抵抗能力。
304奥氏体不锈钢高温氧化行为研究
Ｒ ｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｏ ｘｉｄａｔｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ３Ｏ４ Ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ
Ｋｅｙｗ ｏｒｄｓ：ａｕｓｔｅｎｉｔｉｃ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ；ｏｘｉｄｅ ｓｃａ ｌ ｅ；ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｂｅｈａｖｉｏｒ；ｔｅｍｐ ｅ ｒａｔｕｒｅ
０ 前 言 奥 氏体 不 锈钢 是 指 含 有适 量 镍 、铬 含量 大 于
１２％ ，晶体结 构 呈 面 心立 方 的铁 基 合 金 … 。在 加 热 、热 轧 、卷 取 和退 火 等 高 温 条件 下 ，奥 氏体不 锈 钢 将 发生氧 化 反应 并在 其 表 面形 成 氧化 层 （或 称 氧化皮 ）。
彭 建 国 硕 士 １９７９年 生 ２００６年 毕业 于 上 海 交 通 大 学 现 从 事不锈钢腐蚀 氧化研究工作 电话 ２６０３４６１９
Ｃｒ２０３，ＭｎＯ ·Ｆｅ２Ｏ３，ＭｎＯ ·Ｃｒ２Ｏ３和 ＮｉＯ ·Ｃｒ２Ｏ３ 等成 分 。因此 ，弄清 楚 奥 氏体 不 锈 钢 氧化 皮 的成 分和 具体 结构 ，对 其 氧 化 皮 的 控 制 和去 除 有 重 要 作用 。
ｍｍ，厚 ３．５ ｍｍ，其 主要 化 学成 分如 表 １所示 。氧 化 皮试 样取样 部 位 为钢 卷 工作 侧 ３０ ｍｍ 位 置处 。 用 线 切割 加 工 试 验 试 样 ，用 ６００ 砂 纸 打 磨 光 亮 ， 经 丙酮 清洁 干净 后备 用 。
Ｓｔｅｅｌ ａｔ Ｈ ｉｇｈ Ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅ
退火工艺对304冷轧带钢组织性能的影响
退火工艺对304冷轧带钢组织性能的影响304奥氏体不锈钢具有优良的耐蚀性、耐热性和良好的机械加工性能，广泛应用于石油、化工、电力以及原子能等工业。
但304奥氏体不锈钢是一种低层错能的材料，在生产加工过程中容易产生加工硬化，使强度增加，塑性降低，成形性能变差。
因此，在冷轧后需要进行退火处理，304奥氏体不锈钢退火处理不仅使其具有较好的强度、恢复塑性、防止晶间腐蚀，而且可以消除因压力加工引起的应力。
在生产SUS304奥氏体不锈钢时，经冷轧退火后对其力学性能中的伸长率不够满意。
为此，对此种钢采用相同的冷轧压下率、不同退火工艺处理，通过对其组织性能进行分析，对退火工艺进行了优化。
实验材料为工业生产，经冶炼、铸造，多道次热轧成厚2.74mm，然后经过热退火酸洗、冷轧成厚1.688mm的SUS304不锈钢薄带，冷轧总压下率为38.4%。
具体的生产工艺流程为：铁水预处理→转炉冶炼→精炼处理→连铸→推进式加热炉→热轧→控冷→卷曲→(冷轧)开卷→热退火酸洗→冷轧。
材料的化学成分(质量分数，%)为：0.041C，0.4Si，1.19Mn，0.029P，0.005S，18.11Cr，8.01Ni。
将冷轧后SUS304不锈钢材料在SRJX-4-9型电阻炉中按不同退火工艺制度进行退火；将热处理后的材料制成标准的单轴拉伸试样，在AG-10TA万能拉伸机上以15mm/min的速度进行拉伸。
冷轧SUS304不锈钢薄板在退火过程中，退火温度和保温时间的轻微变化影响了带钢的退火软化效果，对其显微组织产生重要的影响，导致其具有不同的力学性能。
冷轧SUS304不锈钢薄板在1050℃退火时，屈服强度和抗拉强度随保温时间的延长呈升高趋势，但退火温度高于1050℃时，屈服强度和抗拉强度随保温时间的延长呈下降趋势；在相同的保温时间下，屈服强度和抗拉强度随温度的上升呈下降趋势；但伸长率变化却不相同，在1050℃时，随保温时间延长而升高；在其他退火工艺中，随保温时间延长，伸长率先升后降。
304奥氏体不锈钢热处理工艺实验研究
304奥氏体不锈钢热处理工艺实验研究摘要：文章以304奥氏体不锈钢为研究对象，结合实验研究，通过对多种不同热处理工艺对奥氏体不锈钢复合板抗腐蚀性的影响分析，总结出了不同热处理制度下复合板的晶间腐蚀性能变化，可为制定适用于复合板的热处理工艺提供理论指导。
关键词：304不锈钢；硬度；塑形；抗腐蚀性；热处理不锈钢是一种特殊的材科，兼有功能材料和结构材料两者的特征。
奥氏体不锈钢是不锈钢中重要的钢类，在多种腐蚀介质中具有优良的耐蚀性，并且综合力学性能良好，同时工艺性能和可焊性优良，其复合板是以不锈钢为复层，碳钢为基层，通过爆炸焊接结合，既保持不锈钢优异的耐蚀性，又利用碳钢的承载荷能力，因而被广泛应用。
但需要注意的是，这类爆炸复合板在爆炸复合后会出现强度、硬度变高，塑性减小等现象，严重制约复合板的塑性，抗腐蚀性，不利于随后的矫直以及使用。
现有实践研究表明，通过热处理能够消除爆炸复合后的内应力，从而有效上述存在解决。
那么，为满足后续加工和使用的要求，合理选择热处理工艺就显得十分关键了。
为探寻一种科学合理的热处理工艺，使得爆炸复合后的复合板能够恢复良好的塑形，表现出优良的耐蚀性，保证复合板的后续加工性能及使用，文章做此实验研究，现介绍如下。
1 实验方法1.1 实验材料实验所用不锈钢为304，化学成分如表1所示。
所用钢板为优质碳素钢ASTMAGr70，化学成分如表2所示。
1.2 实验设备及方法试验采用不同热处理工艺对材料进行热处理，如表3所示。
利用OLYMPUSBX60光学显微镜观察试样微观组织形貌。
采用MODEL55100型电子万能试验机进行晶间腐蚀试验。
2 结果与分析2.1 原材料检验结果通过对不锈钢原材料进行微观检验，可以看出，组织为典型的奥氏体等轴晶组织，晶粒大小较均匀，无金属夹杂、第二相等缺陷存在。
从原材料的晶间腐蚀结果来看，满足ASTMA262E法的要求，试样无腐蚀倾向。
2.2 热处理后试样结果采用热处理工艺对304不锈钢复合板进行热处理，并按照奥氏体钢晶间腐蚀试验标准ASTMA262E法检验，从试验结果可以看出，除工艺4以外，其余工艺条件下，腐蚀试样表面均出现缺陷：“起皮”或断裂。
304奥氏体不锈钢高温氧化行为研究
2007年第4期宝 钢 技 术304奥氏体不锈钢高温氧化行为研究彭建国1,骆素珍1,袁 敏2(1.宝钢研究院,上海 201900;2.不锈钢分公司,上海 200431) 摘要:针对304热轧卷高温氧化缺陷问题,通过SE M,EP MA,XRD,E DS和XPS分析了304热轧卷氧化皮的成分和结构,研究了304的氧化行为,探讨了大生产过程中卷取温度对304氧化行为的影响。
研究表明304奥氏体不锈钢热轧卷的氧化皮结构比较致密,主要成分为铁铬尖晶石(Fe3-y CryO4)。
304的抗氧化性较强,温度低于900℃时,氧化极为缓慢;温度高于900℃后,氧化稳步增加。
适当降低卷取温度,有利于304氧化皮的去除。
关键词:奥氏体不锈钢;氧化皮;氧化行为;温度中图分类号:TG142.71 文献标识码:B 文章编号:1008-0716(2007)04-0029-04Research on O x i da ti on Behav i or of304Austen iti c St a i n lessSteel a t H i gh Tem pera turePeng J ianguo1,L uo Suzhen1,Yuan M in2(1.Baosteel Research I n stitute,Shangha i201900,Ch i n a;2.St a i n less Steel Branch,Shangha i200431,Ch i n a) Abstract:On the basis of oxidati on default of304hot2r olled stri p at high te mperature,the component and struc2 ture of oxide scale of304hot2r olled steel stri p were analyzed with SE M,EP MA,XRD,E DS and XPS.The oxidati on behavi or of304was studied.The influence of coiling te mperature on oxidati on behavi or of304stainless steel was in2 vestigated.The results show that the oxide scale of304austenitic stainless steel is denser and its main component isferr ochr ome(Fe3-y CryO4).The304’s oxidati on resistance is rather str ong.W hen te mperature is l ower than900℃,the oxidati on is very sl ow.However,when the te mperature is higher than900℃,the oxidati on rate increases steadily. The oxide scale of304hot2r olled stri p will be easy t o remove when the coiling te mperature decreases p r operly.Keywords:austenitic stainless steel;oxide scale;oxidati on behavi or;te mperature0 前言奥氏体不锈钢是指含有适量镍、铬含量大于12%,晶体结构呈面心立方的铁基合金[1]。
304奥氏体不锈钢冷加工硬化的研究
３０４奥氏体不锈钢冷加工硬化的研究王斯琦（工程技术大学材料科学与工程学院１２３０００）摘要：室温条件下采用简单拉伸实验研究了３０４奥氏体不锈钢薄板的加工硬化规律与机理，组织分析结果表明：在室温条件下冷加工，形变过程中发生的组织结构变化产生的强化效应引起加工硬化，在观察到的形变组织结构中，应变诱发α－马氏体、∑－马氏体和形变孪晶对流变应力有明显的影响，是３０４奥氏体不锈钢这种低层错能面心立方结构合金具有较强的加工硬化能力的根本原因。
关键词：冷加工工艺，加工硬化，３０４奥氏体不锈钢，马氏体０前言３０４奥氏体不锈钢薄板是常用的冲压材料，该材料在冷加工过程中或冷加工完成以后，因显著的加工硬化和很高的残余应力，冲压制品极易开裂，成为实际生产中普遍存在的技术难题。
从微观角度看，该合金变形时，滑移面及晶界上产生大量位错，致使点阵产生畸变。
脆性的碳化物等被破碎，并沿流变方向分布。
形变量越大时，位错密度越高，应力及点阵畸变越严重，使金属变形抗力和硬度随变形而增加，塑性指标降低，产生明显的加工硬化现象。
当加工硬化达一定程度时，如继续形变，便有开裂或脆断的危险，其残余应力极易引起冲压制品自爆破裂，在环境气氛中，放置一段时间后，合金还会自动产生晶界开裂（通常称为“季裂”）。
加工硬化是研究金属力学性能的重要课题之一。
通过研究３０４奥氏体不锈钢薄板在外应力作用下的形变过程及机理，了解各种外因素对形变的影响，不仅对制定塑性加工工艺、分析和控制加工件的质量是十分必要的，而且对了解该材料的力学性能、合理使用该材料、提高其性能、挖掘其应用潜力等都具有重要意义。
在实际生产中，不管是消除残余应力还是使材料软化，对于不锈钢多工序冲压必须进行工序间的软化退火（即中间退火），以消除应力、降低硬度、恢复塑工。
因此，研究３０４奥氏体不锈钢薄板的加工硬化性，方能进行下一道加]21[及退火软化不仅具有明显的实际意义，而且具有十分重要的理论意义。
１３０４奥氏体不锈钢材料奥氏体不锈钢根据奥氏体的稳定性可分为两类，即稳态和亚稳态奥氏体不锈钢。
304奥氏体不锈钢冷加工硬化及退火软化的研究
304奥氏体不锈钢冷加工硬化及退火软化的研究一、本文概述本文旨在深入研究304奥氏体不锈钢的冷加工硬化现象以及退火软化过程。
作为一种广泛应用的不锈钢材料，304奥氏体不锈钢因其良好的耐腐蚀性和成型性而备受青睐。
在实际生产过程中，冷加工过程往往会导致材料的硬化，影响产品的性能和使用寿命。
理解并掌握304奥氏体不锈钢的冷加工硬化规律及其退火软化机制，对于优化生产工艺、提高产品质量具有重要的理论和实践意义。
本文将首先介绍304奥氏体不锈钢的基本性能和冷加工硬化的基本原理。
随后，通过实验手段，探究不同冷加工条件下304奥氏体不锈钢的硬化程度，并分析硬化机制。
接着，研究退火处理对冷加工硬化后的304奥氏体不锈钢的软化效果，探讨退火温度、时间等参数对材料性能的影响。
结合实验结果和理论分析，提出优化304奥氏体不锈钢冷加工和退火处理工艺的建议，为实际生产提供指导。
本文的研究不仅有助于深入理解304奥氏体不锈钢的冷加工硬化和退火软化行为，也为其他类似材料的研究提供借鉴和参考。
同时，本文的研究成果将为提高304奥氏体不锈钢产品的质量和性能提供理论支持和实践指导，促进相关行业的可持续发展。
二、304奥氏体不锈钢的基本性质304奥氏体不锈钢是一种重要的不锈钢类型，因其优良的耐腐蚀性和加工性能而被广泛应用于各种工业领域。
其化学成分主要包括铁、铬、镍等元素，其中铬的含量至少为18，镍的含量至少为8，这使得304不锈钢具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能，尤其是在温和至中等腐蚀环境下。
在微观结构上，304奥氏体不锈钢属于面心立方晶体结构，这使得它在常温下具有良好的塑性和韧性，易于进行各种冷加工操作。
当304不锈钢受到冷加工变形时，如轧制、拉伸等，其内部晶体会发生滑移和扭曲，导致晶体结构的改变和位错密度的增加，从而产生冷加工硬化现象。
这种硬化现象会显著提高材料的强度和硬度，但同时也会降低其塑性和韧性，影响材料的后续加工和使用性能。
为了消除冷加工硬化带来的不利影响，通常需要对304不锈钢进行退火处理。
氧化铁皮在冷轧工序的演变
２００４年第６期宝钢技术１５氧化铁皮在冷轧工序的演变韩卫国１，刘俊亮２，崔玉所１（宝钢股份公司１．冷轧厂，上海２００９４１；２．技术中心，上海２０１９００）摘要：结合几年来现场跟踪、模拟轧制、实验室测试情况，分析氧化铁皮在冷轧工序的演变，着重探讨氧化铁皮在冷轧加工过程中的宏观表现规律及微观特征，并与夹杂、擦伤及其它易混淆缺陷的微观特征进行比较，从而为分析这些缺陷提供依据。
关键词：氧化铁皮；宏观形貌；演变；微观特征中图分类号：ＴＧ３３５．１２文献标识码：Ｂ文章编号：１００８—０７１６（２００４）０６—００１５—０３Ｉｒ嘶Ｓｃａｌｅ’ｓＥｖｏｌｖｅｍｅｎｔｉｎＣｏｌｄＲｏｎｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ１．日ＡⅣＷ匆扣ｇＨＤ２．上ＪＵ咖ｎ－砌馏１．ＣＷｈ－ｓＨＤ（１．ＢａｏｓｔｅｅｌＣｏｌｄＲｏｌｌｉｎｇＭｍ；２．ＢａｏｓｔｅｅｌＴｅｃｈｎｏｌｏ留Ｃｅｎｔｅｒ，ｓｈａｎｇｈａｉ２０１９００。
Ｃｌｌｉ衄）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｓｐｏｔｔｒａｃｋｉｎｇ，ｓｉｍｕｌａｔｅｄｍｌｌｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｓｉｎｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏ巧，ｉｒｏｎｓｃａｌｅ’ｓｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔｉｎｃｏｌｄｍｌｌｉｎｇｐｍｃｅｓｓｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ，ｉｔｓｍａｃｒｏｐｅｄｂ瑚ａｎｃｅｐａｔｔｅｍｓａｎｄｍｉｃｒｏ－ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｈａＶｅｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｄｅｔａｉｌａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｔｈｅｒｅａｓｉｌｙ－ｃｏｎｆｕｓｅｄｍｉｃｒｏｆｂａｔｕｒｅｓ，ｓｕｃｈｉｎｃｌｕｓｉｏｎ，ｓｃｒａｔｃｈｅｓａｎｄｏｎ．ＡｌｌｔｈｅｓｅｗｉｌｌｐｒｏＶｉｄｅｓｃｉｅｎｔｉ６ｃｂａｓｉｓｆｂｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｏｓｅｄｅｆ色ｃｔｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｉｒｏｎｓｃａｌｅ；Ｍａｃｒ０－ｖｉｓａｇｅ；Ｅｖｏｌｖｅｍｅｎｔ；Ｍｉｃｍ—ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ１前言热轧轧制过程中，形成氧化铁皮缺陷的因素有很多，不同原因造成的氧化铁皮在宏观形貌和程度上差别很大。
冷轧AISI 304不锈钢微观组织及力学性能的变化
冷轧AISI 304不锈钢微观组织及力学性能的变化李勇峰;蔡丽安;马利杰;刘贯军【摘要】采用金相显微镜、铁素体测量仪、硬度计及力学分析等手段,研究了AISI 304不锈钢的微观组织和力学性能在冷轧过程中的演变规律.试验结果表明:冷轧变形可使AISI 304不锈钢产生形变诱发马氏体相变,试样中金属晶粒沿着轧制方向被拉扁拉长;在冷轧压下量较小时,仅有少量的奥氏体相转变为马氏体相,并且马氏体组织以板条状出现;冷轧压下量较大时,金属晶粒逐渐被拉长为纤维状;随着冷轧压下量的增大,马氏体体积分数、硬度和抗拉强度均随之增大,但延伸率逐步下降.【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(041)004【总页数】4页(P518-520,531)【关键词】冷轧;形变马氏体;AISI 304不锈钢;压下量【作者】李勇峰;蔡丽安;马利杰;刘贯军【作者单位】河南科技学院机电学院,河南新乡453003;上海师范大学信息与机电工程学院,上海200234;河南科技学院机电学院,河南新乡453003;河南科技学院机电学院,河南新乡453003【正文语种】中文【中图分类】TG142.71奥氏体不锈钢具有不锈、无磁等特性以及优良的塑性、韧性等性能，其应用越来越广泛，且在全世界范围内的生产和需求量保持持续增长的态势[1]. AISI 304不锈钢属于亚稳态的奥氏体不锈钢，由于其屈服强度值仅为约200 MPa[2]，强度较低，因此其在结构件中的使用受到了一定程度的限制. 但AISI 304不锈钢具有优异的冷加工性能，通常情况下通过相变强化、加工硬化或细晶强化等措施，可使奥氏体不锈钢得到显著强化[3-5]. 强化后的不锈钢板可广泛用于各种汽车车体、厨房用具、食品工业设备以及压力容器、电子工业等多个领域[6]. AISI 304不锈钢在冷轧过程中将发生形变诱发马氏体相变，使得其屈服强度、伸长率、应变硬化率以及抗拉强度均发生变化[7-8]. 因此，研究这类不锈钢的形变强化规律及其微观组织和力学性能的变化，对扩大奥氏体不锈钢的使用范围有重要意义. 使用领域不同对AISI 304不锈钢冷轧后的性能要求也不同，因此需要根据不同的使用条件，选择对应的最佳冷加工性能. 本文通过研究冷轧AISI 304不锈钢的微观组织和力学性能的演变规律，为现场优化生产提供相应的试验数据和理论指导.试验所用材料为某钢铁公司提供的AISI 304奥氏体不锈钢薄板，其化学成分为：C(0.072%)， Si(0.57%)， Mn(1.43%)， Cr(18.24%)， Ni(8.06%)， Cu(0.07%)，Mo(0.16%)， S(0.008 8%)， P(0.048%)， Fe余量，其中括号内数值为每种成分的质量分数.试验开始前，为了消除试样内部的残余应力及各向异性，对试样进行(1050±10)℃的热处理，恒温0.5 h 后进行水淬固溶处理. 将热处理后的材料裁剪成100mm×50 mm×5 mm大小的试样，用该公司的小型轧钢机进行多道次的单向轧制变形，每道次的冷轧压下量约为5%～20%. 通过调整冷轧机，得到5种不同压下量(11.60%， 23.00%， 48.65%，74.00%， 82.95%)的试样. 具体冷轧变形量如表1所示.利用金相显微镜观察不同压下量冷轧后形变试样的组织形貌. 采用Helmut Fischer GmbH公司生产的MP3C型铁素体测量仪定量测定带有铁磁性的α马氏体相体积分数，测量前需采用标准的铁素体试样进行校准. 采用线切割机将不同压下量条件下的冷轧试样按国标切割成标准拉伸试样，标距l0=50 mm. 然后放在MTS 810.10型试验机上进行拉伸试验，拉伸速度为5 mm/min，分别测定每种试样的抗拉强度和伸长率. 采用HXD-1000 TM型显微维氏硬度计测量不同压下量冷轧后平行于板材表面的维氏硬度值.2.1 冷轧试样的显微组织观察及马氏体相体积分数的变化图1所示为AISI 304不锈钢在不同冷轧压下量下轧制变形后的金相纤维组织图. 从图1(a)可以看出，试样在经过固溶处理后，内部均为奥氏体组织. 当压下量为11.60%时，试样中的大部分奥氏体组织仍保持奥氏体相不变，只有极少数的奥氏体组织受冷轧形变影响转为板条状马氏体相. 当压下量继续增大，试样中的形变马氏体量明显增多，由于在冷轧过程中出现形变能，导致晶界变得较粗糙. 当压下量为82.95%时，试样中大部分奥氏体组织受冷轧形变影响诱发为马氏体组织. 从图1还可以看出，随着压下量的增大，试样中各晶粒的滑移方向都向轧制方向转向，逐渐趋于相同的取向，而且晶粒也逐渐被拉扁、拉长，当压下量较大时，晶粒逐渐被拉长为纤维状.α马氏体相的体积分数与冷轧压下量的关系曲线如图2所示. 由图2可知，随着冷轧压下量的增大，试样中马氏体体积分数随之增加，当冷轧压下量从0%增大到82.95%时，试样中的马氏体体积分数从0%增大到92%. 这个结果与图1金相显微组织观察的结果一致.2.2 冷轧试样的硬度变化不同冷轧压下量对应的试样表面硬度值如图3所示. 从图3可以看出，试样的硬度值随着冷轧压下量的增加而显著增大. 当试样在固溶处理状态时，其表面硬度值仅为181.32 kg/mm2. 当冷轧压下量为48.65%时，试样表面的硬度值增大到440 kg/mm2. 尤其当冷轧压下量为82.95%时，试样表面的硬度值高达599.73kg/mm2. 这主要是因为随着变形量的增加，试样内条状马氏体组织显著增多，形变孪晶的数量增多，在冷轧过程中产生相对较硬的形变马氏体，促进了材料硬化程度的提高.2.3 冷轧试样抗拉强度、屈服强度和延伸率的变化AISI 304不锈钢板的屈服强度、抗拉强度以及延伸率随不同冷轧压下量的变化如图4所示.从图4可以看出，随着冷轧压下量的增大，试样的抗拉强度逐步变大，而试样的延伸率(塑性)逐步降低. 试样在固溶处理状态(未冷轧)时，其抗拉强度为713 MPa，屈服强度为285 MPa，延伸率为57.5%，屈强比(屈服强度与抗拉强度之比)约为0.4. 当压下量为48.65%时，冷轧试样的抗拉强度增加到1244.5 MPa，屈服强度增加到1064.09 MPa，屈强比提高到0.85，而延伸率与强度的变化趋势相反，降为13.8%. 随着压下量的增大，屈服强度和抗拉强度增加，但是试样的延伸率明显下降. 当压下量为82.95%时，冷轧试样的抗拉强度和屈服强度分别高达1740.60 和1684.27 MPa，抗拉强度与屈服强度的差值很小，屈强比高达0.97，延伸率降为3.65%. 这些结果表明，通过对AISI 304不锈钢的冷轧变形，可使其抗拉强度和屈服强度得到大幅度强化，但同时其延伸率大大降低. 结合上文研究可知，这主要是因为在冷轧变形过程中，AISI 304不锈钢中大量的奥氏体相诱变为马氏体相，并且使钢中位错密度增加，阻碍位错的进一步运动，因而其变形抗力增大，进而形变强化能力提高，塑性变形能力降低.冷轧变形可使AISI 304亚稳态奥氏体不锈钢产生形变诱导致马氏体相变，并且相变马氏体体积分数随着冷轧压下量的增加而显著增大. 在冷轧过程中，试样中金属晶粒沿着轧制方向被拉扁、拉长. 当冷轧压下量较大时，金属晶粒逐渐被拉长为纤维状. 通过冷轧工艺，可使AISI 304不锈钢得到大幅度强化，硬度得到显著提高. 但由于冷轧促使马氏体发生形变，同时会使钢中位错密度增加，阻碍位错的进一步运动，其塑性变形能力降低.【相关文献】[1] 骆铁军. 钢铁工业“十二五” 发展规划对科技发展的新要求 [J]. 冶金信息导刊, 2011(1):1-5.[2] HEDAYATI A, NAJAFIZADEH A, KERMANPUR A, et al. The effect of cold rolling regime on microstructure and mechanical properties of AISI 304L stainless steel[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2010, 210(8): 1017-1022.[3] VIGNAL V, OLTRA R, VERNEAU M, et al. Influence of an elastic stress on the conductivity of passive films[J]. Materials Science and Engineering: A, 2001, 303(1/2): 173-178.[4] SCHILLE J P, GUO Z, SAUNDERS N, et al. Modeling phase transformations and material properties critical to processing simulation of steels[J]. Materials and Manufacturing Processes, 2011, 26(1): 137-143.[5] NAKADA N, ITO H, MATSUOKA Y, et al. Deformation-induced martensitic transformation behavior in cold-rolled and cold-drawn type 316 stainless steels[J]. Acta Materialia, 2010, 58(3): 895-903.[6] 李慧琴，张跃华，毛洪明，等. 304 不锈钢冷轧及退火工艺优化的实验研究[J]. 热加工工艺, 2010, 39(8): 174-176.[7] 程晓娟，王弘，康国政，等. 304 不锈钢棘轮变形过程中应变诱发马氏体相变行为研究[J]. 金属学报, 2009, 45(7): 830-834.[8] DE A K, SPEER J G, MATLOCK D K, et al. Deformation-induced phase transformation and strain hardening in type 304 austenitic stainless steel[J]. Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science, 2006, 37(6): 1875-1886.。
304奥氏体不锈钢的热处理工艺研究_史勤益
科学技术与工程
Science Technology and Engineering
Vol. 11 No. 24 Aug． 2011 2011 Sci. Tech. Engng.
304 奥氏体不锈钢的热处理工艺研究
原材料金相组织如图 2 所示。浸蚀方法为高氯 化铁 5 g，盐 酸 10 mL，酒 精 500 mL 混 合 液，浸 蚀 10 min。奥氏体晶粒均匀细小，根据《GB / T 6394— 2002 金属 平 均 晶 粒 度 测 定 法》，晶 粒 度 可 评 定 为 5． 5 级。另外，晶粒中伴有孪晶，黑点为非金属夹杂 物。从金相图片可看出此原材料已经经过固溶处 理。原材料各种硬度测量如表 1 所示，硬度分布比 较均匀，平均值为 HB187 左右。
史勤益 颜余仁 赵先锐 李勤涛 程 虎
（ 台州学院，台州 318000）
摘 要 研究了不同热处理工艺对 304 奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304 奥氏体不锈钢试块进行 1 050 ℃ 保温30 min固
溶处理，分别在水中和在空气中冷却。结果发现得出组织均为单相奥氏体，水中冷却不锈钢硬度更高，说明水冷后获得更大
6 程鹏辉，贺东风，田乃媛． 我国不锈钢发展现状及展望． 特殊钢， 2007； 28（ 03） ： 50—52
7 Benedetti M． Influence of shot peening on bending tooth fatigue limit of case hardened gears． Interational Journal of Fatigue，2002； 24 （ 50） ： 1127—1136
开题报告-奥氏体304不锈钢磁法检测实验研究
开题报告-奥氏体304不锈钢磁法检测实验研究一、选题的依据及意义:在不锈钢中，奥氏体不锈钢是一个重要的品种，其钢种最多、使用量最大:在不锈钢的总产量中，奥氏体不锈钢占到了 70%。
奥氏体不锈钢是指含铬大于18%，还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素，在使用状态基体组织为稳定的奥氏体的不锈钢。
这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性、耐蚀性能和无磁性，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，被广泛应用于石油化工、机械制造和核电等行业的重要部位，使用条件比较恶劣。
随着承压设备运行参数的提高，奥氏体不锈钢的腐蚀作用而引起的承压设备损伤失效日益成为工业生产中的一个重要问题。
因此，在工业生产中，每隔一段时间停产检修奥氏体材质设备存在的各种腐蚀缺陷，以便在发生断裂或泄漏前及时将腐蚀损伤的设备更换下来。
此外，人们开展了奥氏体不锈钢为材质的承压设备在腐蚀介质中的腐蚀失效分析研究。
通过对失效的奥氏体不锈钢设备的检测，发现了奥氏体不锈钢的腐蚀缺陷主要类型为应力腐蚀:加工不锈钢的残余应力和腐蚀介质的共同作用下，出现的腐蚀开裂现象。
结构内部的残余应力会发生不可忽略的变化，一旦发生应力腐蚀开裂，其后果不堪设想。
如何在早期发现奥氏体不锈钢压力容器的腐蚀裂纹等缺陷，并延长设备的生命周期，已经是摆在研究人员面前的一项重要的难题。
因此，实时有效的检测分析腐蚀情况，特别是容易导致腐蚀的敏感区域，成为评估承压设备安全性、使用寿命的一个重要的依据。
虽然奥氏体不锈钢具有弱磁性，但形变后会诱发马氏体相变，马氏体组织具有铁磁性，且其磁性大小与应力应变存在一定的联系，基于此背景,提出了一种在地磁场环境下的磁法检测技术。
通过对试样进行人工加载,建立合适、稳定的磁法检测装置的方式进行试验研究，通过对磁传感器采集到的磁场强度进行处理分析。
磁法检测的前提是检测出系统的磁场泄漏量，因此探头的设计，即测量磁场泄漏量的传感器设计尤为重要。
- 1 -图1 磁法检测过程图二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述):国外对漏磁检测技术的研究很早并于1933年首先提出应用磁敏传感器测量漏磁场的思想,但直至1947年Hastings设计了第一套漏磁检测系统,漏磁检测才开始受到普遍的承认。
《奥氏体钢冷轧及退火后的组织与性能研究》范文
《奥氏体钢冷轧及退火后的组织与性能研究》篇一一、引言奥氏体钢作为一种重要的工程材料，因其具有优良的力学性能、耐腐蚀性和加工性能，被广泛应用于航空、汽车、石油化工等重要领域。
本文旨在研究奥氏体钢在冷轧及退火处理后的组织结构与性能变化，以期为实际生产与应用提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验所使用的奥氏体钢为某钢厂生产的304不锈钢。
该材料具有良好的塑性和韧性，易于加工和焊接。
2. 实验方法（1）冷轧处理将奥氏体钢板材进行冷轧处理，分别设定不同的压下量（如20%、40%、60%），观察其组织结构与性能的变化。
（2）退火处理对冷轧后的奥氏体钢板材进行退火处理，设定不同的退火温度（如800℃、900℃、1000℃），并保持一定的时间（如1小时），观察其组织结构与性能的变化。
（3）组织结构观察与性能测试采用金相显微镜、扫描电镜等手段观察奥氏体钢的组织结构，测试其硬度、抗拉强度等力学性能，分析其加工硬化程度、断口形貌等。
三、结果与分析1. 组织结构分析（1）冷轧后组织结构变化随着压下量的增加，奥氏体钢的晶粒逐渐被拉长，出现明显的变形带和亚晶界。
同时，由于晶格畸变和位错密度的增加，材料的加工硬化程度也随之提高。
（2）退火后组织结构变化退火处理后，奥氏体钢的晶粒逐渐恢复至近似原始状态，变形带和亚晶界逐渐消失。
随着退火温度的提高，晶粒逐渐长大，位错密度降低。
当退火温度过高时，可能出现晶粒异常长大现象。
2. 性能分析（1）硬度与抗拉强度变化随着压下量的增加和退火温度的提高，奥氏体钢的硬度先升高后降低，抗拉强度呈先上升后下降的趋势。
这是由于冷轧过程中，材料内部产生了加工硬化效应；而退火处理可消除部分位错和内应力，提高材料的塑性和韧性。
当退火温度过高时，晶粒异常长大可能导致材料性能下降。
（2）加工硬化程度与断口形貌分析冷轧过程中，奥氏体钢的加工硬化程度随压下量的增加而增大。
在拉伸过程中，随着硬度的提高和塑性变形的增加，断口形貌呈现出从韧性断裂向脆性断裂转变的趋势。
304不锈钢冷轧剥片缺陷分析及控制
304不锈钢冷轧剥片缺陷分析及控制摘要：利用扫描电镜对304不锈钢冷轧板表面剥片缺陷进行形貌和能谱分析，指出缺陷主要是由于不易变形的镁铝尖晶石夹杂物和钙铝酸盐等脆性夹杂物造成。
根据夹杂物成分，提出了控制原材料、夹杂物成分形态，调整和优化生产工艺等措施，降低剥片缺陷的发生。
关键词：不锈钢剥片，夹杂物304不锈钢是一种含镍的奥氏体不锈钢，具有优秀的耐蚀性、耐热性、低温强度和力学性能，被广泛应用于电梯装饰、厨房器具、医疗器械、化学工业及建筑装饰等行业，这些行业对产品的表面质量有很高的要求，但是钢铁企业在生产304不锈钢的过程中经常遇到表面色差、夹杂等缺陷，影响产品的成材率和表面质量，在日益竞争激烈的市场环境下，严重影响企业竞争力。
因此，从源头上控制产品的缺陷是304不锈钢生产过程中急需解决的问题。
1缺陷分析304不锈钢的采用高炉铁水—AOD—LF—CC冶炼工艺，高炉铁水直接兑入AOD中进行脱碳、脱硫、合金化，在LF中进行温度调整和软吹镇静等精炼操作，达到要求的钢水经钢包吊运至连铸平台进行浇铸。
连铸坯热送热装进行轧制，热轧卷经过固溶、酸洗处理后成为冷轧原料,经过冷轧、退火酸洗最终成品表面等级为No.2B,304不锈钢的主要成分见表1。
表1 304不锈钢的主要成分 %在冷轧成品表面检查中，最常见的缺陷是“剥片”缺陷“，剥片”缺陷的主要形态为在钢卷两个面全宽、全长范围内无规律发生，发生频率多则10处/m,缺陷为短线状、细雨丝状，长度20~50mm不等，缺陷使用砂纸打磨无法去除，缺陷变宽呈灰白细条状。
使用线切割方式切取304钢卷表面剥片缺陷较严重的的部位作为分析试样，对试样使用扫描电镜进行形貌和能谱分析，在表面沟槽边缘存在黑色物质，经能谱分析主要为Ca、Al、Mg、Si、O等元素的杂质，根据成分判断主要是镁铝尖晶石夹杂物和钙铝酸盐夹杂物。
由缺陷形貌和非金属夹杂物的分析结果，判断剥片”缺陷主要是由于基体内部夹杂物造成，钢液在凝固过程中，大颗粒的夹杂物未能上浮，凝固在基体中，在压延过程中脆性夹杂物被延长、破碎、裸露在钢带表面，形成表面缺陷。
304奥氏体不锈钢冷加工硬化的研究
３０４奥氏体不锈钢冷加工硬化的研究王斯琦（辽宁工程技术大学材料科学与工程学院阜新１２３０００）摘要：室温条件下采用简单拉伸实验研究了３０４奥氏体不锈钢薄板的加工硬化规律与机理，组织分析结果表明：在室温条件下冷加工，形变过程中发生的组织结构变化产生的强化效应引起加工硬化，在观察到的形变组织结构中，应变诱发α－马氏体、∑－马氏体和形变孪晶对流变应力有明显的影响，是３０４奥氏体不锈钢这种低层错能面心立方结构合金具有较强的加工硬化能力的根本原因。
关键词：冷加工工艺，加工硬化，３０４奥氏体不锈钢，马氏体０前言３０４奥氏体不锈钢薄板是常用的冲压材料，该材料在冷加工过程中或冷加工完成以后，因显著的加工硬化和很高的残余应力，冲压制品极易开裂，成为实际生产中普遍存在的技术难题。
从微观角度看，该合金变形时，滑移面及晶界上产生大量位错，致使点阵产生畸变。
脆性的碳化物等被破碎，并沿流变方向分布。
形变量越大时，位错密度越高，内应力及点阵畸变越严重，使金属变形抗力和硬度随变形而增加，塑性指标降低，产生明显的加工硬化现象。
当加工硬化达一定程度时，如继续形变，便有开裂或脆断的危险，其残余应力极易引起冲压制品自爆破裂，在环境气氛中，放置一段时间后，合金还会自动产生晶界开裂（通常称为“季裂”）。
加工硬化是研究金属力学性能的重要课题之一。
通过研究３０４奥氏体不锈钢薄板在外应力作用下的形变过程及机理，了解各种内外因素对形变的影响，不仅对制定塑性加工工艺、分析和控制加工件的质量是十分必要的，而且对了解该材料的力学性能、合理使用该材料、提高其性能、挖掘其应用潜力等都具有重要意义。
在实际生产中，不管是消除残余应力还是使材料软化，对于不锈钢多工序冲压必须进行工序间的软化退火（即中间退火），以消除内应力、降低硬度、恢工。
因此，研究３０４奥氏体不锈钢薄板的加工复塑性，方能进行下一道加]21[硬化及退火软化不仅具有明显的实际意义，而且具有十分重要的理论意义。
304奥氏体不锈钢夹杂物的冶金行为
收稿日期:2009 06 26基金项目:国家自然科学基金资助项目(50704010)作者简介:李双江(1981-),男,河北迁安人,东北大学博士研究生;姜周华(1963-),男,浙江萧山人,东北大学教授,博士生导师第31卷第3期2010年3月东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern U niversity(Natural Science)Vol 31,No.3M ar.2010304奥氏体不锈钢夹杂物的冶金行为李双江,李 阳,姜周华,李伟坚(东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳 110004)摘 要:根据热力学计算,结合生产过程实际,研究了Si 脱氧条件下304奥氏体不锈钢在LF 精炼、连铸过程夹杂物的变化规律 结果表明,钢水中主要形成CaO A l 2O 3 SiO 2类复合夹杂物,钢水中A l 含量随Si 含量的降低逐渐减小 当精炼渣碱度R =1 5时,随精炼、连铸过程的进行,复合夹杂物中Al 2O 3含量逐渐减少,CaO,SiO 2含量逐渐增加 终点铸坯夹杂物成分为30%~35%CaO,20%~27%Al 2O 3,25%~30%SiO 2,其他成分含量较少 终点铸坯夹杂物略显碱性,变形能力稍弱关 键 词:冶金行为;硅酸盐夹杂物;脱氧;热力学分析;304不锈钢中图分类号:T F 777.1 文献标志码:A 文章编号:1005 3026(2010)03 0402 04Metallurgical Behavior of Inclusions in 304Austenitic Stainless SteelL I Shuang j iang ,LI Yang,JIAN G Zhou hua,LI Wei j ian(School of M aterials &M etallurgy,Northeaster n U niv ersity,Shenyang 110004,China.Correspo ndent:JIANG Z hou hua,E mail:jiangzh @)Abstract:Combining the thermodynamic calculation w ith industrial production,the variation of inclusions in 304austenitic stainless steel deoxidized by silicon alloy during LF refining and continuous casting process was investigated.The results show ed that the inclusions formed in molten steel are mainly CaO Al 2O 3 SiO 2compounds,and the Al content decrease gradually w ith Si reduction.In the process of LF refining and continuous casting process w hen the refining slag basicity w as controlled at 1.5,the Al 2O 3content in the compounds decreases g radually together w ith CaO and SiO 2contents increasing.The contents of compounds in the final billet are 30%~35%CaO,20%~27%Al 2O 3and 25%~30%SiO 2w ith other ox ides relatively less.The deformability of the billet is relatively low ,and the inclusions in it are slig htly alkaline.Key words:metallurgical behavior;silicate inclusion;deoxidation;thermodynam ic analysis;304stainless steel304奥氏体不锈钢应用广泛,其产品要求有良好的低温强度、弯曲热加工性能以及较高的表面光洁度 采用Al 脱氧的奥氏体不锈钢,钢水中会产生大量的Al 2O 3、铝酸盐、铝铬和铝镁尖晶石夹杂物,这些硬脆的不变形夹杂物是缩短不锈钢疲劳寿命,降低疲劳强度和表面质量的主要原因;而钢液采用Si 脱氧时,钢中形成的绝大部分是变形能力较强的硅酸盐夹杂物 一些学者采用SiCaBa,AlM nCa 等复合脱氧剂也取得了较好的冶金效果[1-2] 研究表明,在CaO Al 2O 3 SiO 2三元体系中,钙斜长石(CaO Al 2O 3 2SiO 2)与磷石英和硅灰石(CaO SiO 2)相邻的周边低熔点区夹杂物具有良好的变形能力[3] 在不锈钢的热加工温度范围内,硅酸盐夹杂物的变形能力与其成分有很大关系本文根据热力学计算,结合实际生产过程中钢水和炉渣的成分分析,探索在精炼渣碱度(R )一定的条件下,Si 脱氧304奥氏体不锈钢CaO Al 2O 3 SiO 2类夹杂物在LF 精炼、连铸过程中的变化规律,分析了精炼制度与夹杂物变化规律之间的内在联系,为获得良好变形能力的夹杂物所需精炼工艺提供依据1 实验材料与方法304奥氏体不锈钢现场生产工艺流程为EAF AOD LF CC 电炉出钢后,120t AOD 转炉采用FeSi(w (Si)=75%)合金终脱氧,吨钢FeSi 加入量为26kg 左右 LF 精炼过程加入一定量的FeSi 和CaO,吨钢FeSi 加入量为0 6kg 左右;精炼渣二元碱度控制在1 5,渣中Al 2O 3质量分数在5%左右;底吹氩气量0 05m 3/min,终点温度控制在1550 左右分别在LF 精炼结束、中间包和连铸坯工位取样,大包浇注1/4,3/4时取中包1#、中包2#样品 对样品切割、研磨、抛光后,利用Carl Zeiss 金相显微镜和日本岛津公司SSX-550扫描电镜和X 射线能谱仪(加速电压:0 5~30kV)对夹杂物进行观察,分析夹杂物的形貌和成分变化2 实验结果与分析实验选取现场条件下连续5炉次进行分析 不同工位304不锈钢典型钢水成分和LF 精炼渣成分如表1,表2所示表1 不同工位钢水主要成分(质量分数)Table 1 Composition of molten s teel at differentposi tions(mass fracti on)%工 位C Si M nSCrNi LF 开始0.0300.34 1.180.00517.998.03LF 结束0.0350.38 1.240.00418.028.00连铸0.0380.361.240.00418.088.08表2 精炼渣主要成分(质量分数)Table 2 Composition of refini ng slag (m ass fraction)%工 位SiO 2Al 2O 3CaO M gO M nO Cr 2O 3L F 化渣31.11 4.9548.61 4.330.830.9扫描电镜分析发现,钢水中主要形成球状硅酸盐夹杂物,夹杂物主要成分为CaO Al 2O 3 SiO 2,还含有一定量的MnO 和少量的Cr 2O 3,M nS 和T iO 2,铸坯夹杂物边缘MnS 含量稍高 定量金相分析表明,随LF 精炼和连铸工艺的进行,夹杂物的尺寸略有减小,铸坯夹杂物平均直径在3~4 m 左右2.1 硅酸盐夹杂物成分变化规律扫描电镜分析表明,不同工位复合夹杂物中Cr 2O 3,M gO,MnS,TiO 2含量较少,四者之和在10%左右,M nO 质量分数在8%~14%范围;铸坯夹杂物MnO 质量分数在10%左右 为研究夹杂物中主要成分含量变化的简便,设上述五者之和为20%不同工位硅酸盐夹杂物中CaO,Al 2O 3和SiO 2成分含量变化如图1所示图1 夹杂物主要成分变化(质量分数)F i g.1 Content variation of inclusions(mass fracti on)2.2 复合夹杂物中Al 2O 3含量变化及热力学分析304不锈钢硅酸盐夹杂物中Al 2O 3含量变化如图2所示,随LF 精炼和连铸工艺的进行,夹杂物中Al 2O 3含量逐渐减小图2 复合夹杂物中Al 2O 3的含量变化F i g.2 Content variation of Al 2O 3i n compound i nclusionsLF 精炼过程加入FeSi,在钢渣、钢水与耐火材料界面,发生如下反应[4-5]:23(Al 2O 3)炉渣和耐材+Si=(SiO 2)炉渣或夹杂物+43Al, G - =219400-35 7T (J mol -1),K =a Al a SiO 2a Si aAl 2O 3=f Al w (Al ) a Si O 2f Si w (Si ) a Al 2O 3在1823K 时,取a SiO 2和a Al 2O 3分别为1,f Al !1 Si 的相互作用系数如表3所示 其中r Cr Si =4 3∀10-4[6],r N i Si =2 0∀10-4[7]表3 Si 的相互作用系数(1823K)Table 3 Interacti on param eters of s i licon (1823K)元素(j )C *Si *M n *Cr N i e j Si0.180.110.002-0.021-0.009参考文献[8][8][8][6][7]*为1873K 数据403第3期 李双江等:304奥氏体不锈钢夹杂物的冶金行为lg a Si =lg f Si +lg w (Si ),lg fSi=lg f j Si +lg f kSi ,lg f j Si =j =C,Si,Mne j Si ∀w (j ) lgf kSi =e kSi ∀w (k )+r kSi ∀w (k )2,k =Cr,Ni 取LF 精炼结束钢水成分,计算得f Si =0 566,w (Si )=4 661∀104w (Al )钢水中Si 和Al 的热力学平衡如图3所示图3 Si 与Al 的热力学平衡F i g.3 Therm odynamic equil ibri um between Si and AlLF 精炼过程加入硅铁和低碳铬铁会带入一定量的金属铝,这些金属铝大部分会参与氧化反应生成Al 2O 3[9],反应如下:Al FeSi +O =(Al 2O 3)夹杂物在钢渣界面和钢水、耐火材料界面间发生Si 还原反应[4-5],(Al 2O 3)炉渣和耐材+Si =(SiO 2)炉渣或夹杂物+Al,Al+O =(Al 2O 3)夹杂物,LF 精炼结束夹杂物中Al 2O 3的含量较高从热力学的角度分析,图3表明钢水中的Al 含量随Si 含量的增大有所提高 LF 精炼过程加入硅铁后,平衡Al 含量有增大的趋势此外,LF 精炼化渣后,炉渣呈碱性,促进了渣钢界面Si 还原Al 2O 3反应的进行,有利于Al 2O 3夹杂的形成、聚集 LF 精炼结束,夹杂物中Al 2O 3含量较高连铸过程,夹杂物大量上浮排除 钢水中Al 含量减少,在钢水和夹杂物界面,反应如下[4,10]:(Al 2O 3)夹杂物+Si =(SiO 2)夹杂物+Al,(Al 2O 3)夹杂物+Ca =(CaO)夹杂物+Al 随钢水和夹杂物间还原反应的进行,硅酸盐夹杂物中Al 2O 3含量呈逐渐减少的趋势 2.3 复合夹杂物中SiO 2含量变化分析304不锈钢硅酸盐夹杂物中SiO 2含量变化如图4所示,随LF 精炼和连铸工艺的进行,夹杂物中SiO 2含量逐渐增加LF 精炼过程加入FeSi,钢水中的Si 含量略有升高 化渣后,精炼渣的碱度在1 5左右,渣金界面硅还原反应产物SiO 2绝大部分被炉渣吸附,对钢水中夹杂物的影响不大图4 复合夹杂物中SiO 2含量变化Fig.4 Content vari ation of SiO 2in com pound inclusion连铸过程,夹杂物大量上浮,钢水中Si 含量略有降低,Mn 含量基本不变 在钢水、夹杂物界面和钢水、耐火材料界面发生如下反应[10,4]:(Cr 2O 3)夹杂物+Si =(SiO 2)夹杂物或炉渣+Cr,(Al 2O 3)夹杂物+Si =(SiO 2)夹杂物+Al,(MnO)夹杂物+Si =(SiO 2)夹杂物+M n,Mn +S =(M nS)夹杂物 M nS 部分附着在夹杂物表面,边缘M nS 含量稍高 还原产物SiO 2进入夹杂物,使SiO 2在复合夹杂物中含量有所增加此外,由于SiO 2熔点相对较低,较Al 2O 3相比,SiO 2有更长的结晶温度和时间区间,增大了结晶过程SiO 2向夹杂物碰撞聚集反应的几率,使SiO 2含量在复合夹杂物中有增大的趋势 2.4 复合夹杂物中CaO 含量变化分析304不锈钢硅酸盐夹杂物中CaO 含量变化如图5所示,随LF 精炼和连铸工艺的进行,夹杂物中CaO 含量逐渐增加图5 复合夹杂物中CaO 含量变化Fi g.5 Content variation of CaO in com pound inclusi ons图5表明,在精炼渣碱度为1.5时,夹杂物中的CaO 含量增幅较大 精炼过程中加入的CaO,使炉渣、钢水和夹杂物之间的平衡体系发生变化 钢水中的Si 部分还原炉渣中的CaO,在钢水与夹404东北大学学报(自然科学版) 第31卷杂物界面发生如下反应[10]:(Al2O3)夹杂物+Ca=(CaO)夹杂物+Al,(MnO)夹杂物+Ca=(CaO)夹杂物+MnLF精炼过程中加入的FeSi和CaO增大了钢水的Si浓度和渣中CaO的活度,促进了钢渣界面Si还原反应和钢水、夹杂物界面Ca还原反应的进行,使夹杂物中CaO含量有增大的趋势2.5 304不锈钢铸坯硅酸盐夹杂物成分分析现场工艺条件下,304不锈钢铸坯硅酸盐夹杂物成分为30%~35%CaO,20%~27%Al2O3, 25%~30%SiO2,6%~10%M nO,2%~6% M gO,1%~3%Cr2O3,1%~2%TiO2,1%~3% M nS 该组分含量的夹杂物约占304不锈钢铸坯硅酸盐夹杂物总数的70%在实际生产工艺条件下,304不锈钢铸坯夹杂物主要成分如图6所示,棱状区域为硅酸盐夹杂物塑性变形区[3] 从图中可以看出,在LF精炼渣碱度为1 5的条件下,Si脱氧304不锈钢铸坯硅酸盐夹杂物呈弱碱性,其w(CaO)/w(SiO2)!1 3,夹杂物中CaO,SiO2和Al2O3成分偏离塑性变形区域,夹杂物的塑性变形能力稍弱图6 铸坯夹杂物成分(R=1 5,w(Al2O3)=5%)F i g.6 Compositi on of inclusions in casting billet(R=1.5,w(Al2O3)=5%)生产过程可通过降低精炼渣Al2O3含量,提高FeSi合金的纯度,控制钢水中的Al含量;在不影响脱硫的前提下,通过适当减少精炼过程CaO 加入量等措施来控制夹杂物的组成,改善夹杂物的变形能力,从而提高不锈钢铸坯的质量3 结 论1)Si脱氧304不锈钢主要形成硅酸盐复合夹杂,夹杂物主要成分为CaO SiO2 Al2O3,还含有一定量的M nO和少量的Cr2O3,M nS和TiO22)硅酸盐夹杂物整体呈球状分布,随LF精炼和连铸工艺的进行,夹杂物的尺寸略有减小,铸坯夹杂物平均直径在3~4 m左右3)304不锈钢铸坯硅酸盐夹杂物大体成分为30%~35%CaO,20%~27%Al2O3,25%~ 30%SiO2,6%~10%MnO,2%~6%MgO 其他组分含量较少,个别夹杂物成分含量有所波动 以上组分含量的夹杂物约占铸坯硅酸盐夹杂物总数的70%4)随LF精炼和连铸工艺的进行,复合夹杂物中Al2O3含量逐渐减少,CaO,SiO2含量逐渐增加 铸坯夹杂物呈弱碱性,变形能力稍弱 生产过程中降低精炼渣Al2O3含量,提高FeSi的纯度,适当减少精炼过程CaO加入量等措施来改善夹杂物变形能力,提高不锈钢铸坯的质量参考文献:[1]李阳,姜周华,刘杨 S i Ca Ba三元合金熔体热力学性质的计算[J] 东北大学学报:自然科学版,2007,28(2):229-232(Li Yang,Ji ang Zhou hua,Liu Yang.Calculatingthermodynamic properties of Si Ca Ba ternary alloy melts[J].Jour nal o f Northeastern University:Natu ral S cience,2007,28(2):229-232.)[2]战东平,张慧书,姜周华,等 AlM nCa合金脱氧和非金属夹杂物控制技术[J] 东北大学学报:自然科学版,2006,27(10):1118-1121(Zhan Dong pi ng,Zhang Hui shu,Jiang Zhou hua,et al.Steel deoxidation and non metallic inclusion control usingAlM nCa alloy[J].Jou rnal of Northeaster n Univer sity:Natur al Scie nce,2006,27(10):1118-1121.)[3]Benard G,Ri bound P V,U rbai n G.Oxide inclusions plasticity[J].L a Rev ue de M etallurgie CTT,1981,78(5):421-433.[4]M aeda S,Soejima T.S hape control of inclusions in w ire rodsfor high tensile tire cord by refining w ith synthetic slag[C]#Steelmaking Conference Proceedings.Chicago:Iron and SteelSociety,1989:379-385.[5]Hideaki S,Ryo I.T hermodynamics on control of inclusioncomposition in ultraclean steels[J].IS IJ International,1996,36(5):528-536.[6]Suzuki K,Ban Ya S,Hino M.Deoxidation equilibrium ofchromium stainless steel w ith Si at the temperatures from1823to1923K[J].IS IJ I nter national,2001,41(8):813-817.[7]Suzuki K,Ban Ya S,Hino M.Deoxidation equilibrium ofCr Ni stainless steel with Si at the tem peratures from1823to1923K[J].ISIJ I nter national,2002,42(2):146-149. 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样 在 １０ ０ 进行 固溶 退 火 Ｊ ５ ℃ 。 表 １ 试 样 化学 成分
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２０ ０ ７年第 ４期
宝
钢
技
术
１ ３
３４奥 氏体 不锈 钢 带 氧 化铁 皮直 接 冷轧 技 术 的研 究 ０
沈 继程 ， 何 （ 宝钢研 究院 慎 ２ １０ ） ０ ９０ 不锈钢研 究所 ， 上海
摘 要 ： 合 现 场 生 产 实 际 ， 过 在 试 验 室对 奥 氏体 不锈 钢 ３４ 黑 皮 卷 直 接 进 行 压 下 率 分 别 为 １％ ，０ ， 结 通 ０ ０ ２％
Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ Ｎ Ｏ Ｃ ｒ
宝钢 不锈 钢分公 司的不锈 钢 热带退 火 机组设
置 了 ６辊 在线 轧机 。其 主要功 能 是在退 火 酸洗 之 前将 带氧 化铁 皮 的黑 皮 卷 轧 至 Ｎ ． ｏ １产 品 的最终 厚 度 ， 仅扩 大产 品 的厚 度范 围 ， 不 而且 生产 具有 较 Ｎ． ｏ １更好 表 面 的产 品 ， 生 产 工 艺 称 为 直 接 轧 该
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０ 前 言
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组织 ， 中（） Ｎ ． 其 ａ 为 ｏ １产 品 ，ｂ ， Ｃ ， ｄ 分 别 （）（）（ ）
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试 验 采用 宝 钢 不锈 钢 分 公 司生 产 的３ ４ 氏 ０奥
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品 ， 且 获 得 更 大的 热 轧 产 品厚 度 范 围 ， 低 冷 轧 一 个轧 程 后 的产 品厚 度 。 因此 根 据 不 同客 户 的 要 求 ， 以用 并 降 可
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２ 产品 替 代 Ｎ Ｅ ｏ ｌ产 品 。
关 键 词 ： 氏体 不 锈 钢 ； 奥 氧化 铁 皮 ； 冷轧
中 图分 类 号 ： Ｇ ４ ｌ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ８— ７ ６ ２０ ） — ０ ３— ３ Ｔ １２７ Ｂ １０ ０ １ （０ ７ ０ １ ０ ０ ３ ０ ０ １ ０ ０ ０ ｏ ８ ６ ０ ｏ ８ ６ １ ２ ０ ０ ８ １ ｏ ０ ４ ７ １ ｏ ４ ０ ８ ５ ０
２ 结 果分 析
２ １ 金相 分析 ． 图 １ 采用 不 同生产 工艺 所 获得试 样 的金 相 为
沈继 程
硕士
１８ 生 ９ １年 电话
２０ ０６年 毕 业 于 东 北 大 学 ２０ ４ ２ ６３ ６ ６
现 从 事 材
后 的奥 氏体 晶粒 度 均 为 ７级 ， 孪 晶 密 度 随 压下 但 率 的提 高而增 大 。这说 明小 压下 率 的直接 轧 制对
料 科学 专 业
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制， 直接 轧 制 后 经 退 火 酸 洗 的产 品称 为 ２ Ｅ表 面 产 品 。该 轧 机 的设 计最 大压 下率 为 ３％ … 。 ０ 本 文重点 研究 直 接轧 制 的 压 下 率对 ２ Ｅ表 面
产 品性 能 的影 响 以 及 ２ Ｅ表 面 产 品 和 Ｎ ． ｏ １表 面 产 品性 能 的对 比。
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