一种新型铁素体不锈钢的研制

合集下载

汽车排气系统用超纯铁素体不锈钢国内外最新进展1

汽车排气系统用超纯铁素体不锈钢国内外最新进展1

汽车排气系统用超纯铁素体不锈钢国内外最新进展1前言汽车工业作为国家的支柱性产业之一,其排气系统所用的材料早已为各国的厂商所关注。

自上世纪70年代,随着不锈钢生产工业的发展,以及人们对汽车轻量化和排气系统寿命提出了更高的要求,排气系统使用材料由最初的铸铁、碳钢和镀铝碳钢发展到目前使用的不锈钢[1]。

与奥氏体不锈钢相比,铁素体不锈钢不仅具有更好的高温性能,另外,铁素体不锈钢具有的冷加工硬化倾向较低、热膨胀系数小、导热系数大、生产成本低等特性,使其成为汽车排气系统的主要用材,目前汽车排气系统用不锈钢中,80%已是铁素体不锈钢。

近年来,人们对地球环境友好问题的关注度不断提高,为了适应资源节约、环境友好的国际化趋势,对发动机排气系统典型零部件提出了更高的要求。

一方面是提高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻汽车自身重量,提高行驶速度,这些方面对汽车排气系统提出更高的要求[1]。

因此,传统广泛使用的409型不锈钢逐渐不能满足性能要求,基于此国内外冶金工作者改进研发了诸多400系列不锈钢以满足汽车排气系统的工业需求。

2国外新开发排气系统用铁素体不锈钢品种从发动机出来的排出气体首先送入排气歧管,然后通过前部管、波纹管、催化转化器、辅助消音器、中央管道、主消音器,然后从尾部管道排出。

根据排气系统的各部位不同,气体温度,部件结构和腐蚀环境等等都有很大的差别[2],大体上按温度分为热端和冷端。

热端包括排气歧管、前部管、波纹管和催化转化器,温度在600℃以上,因此热端用不锈钢主要考虑不锈钢的耐热疲劳性、高温强度和高温抗氧化性等高温性能;冷端包括辅助消音器、中央管道和主消音器,温度相对较低,该部位用不锈钢需要考虑的是不锈钢的耐盐蚀和耐冷凝物腐蚀性能。

2.1热端铁素体不锈钢的研发为了满足排气系统热端对高温抗氧化性、高温强度以及耐热疲劳的要求,日本从80年代中开始研发使用SUS430JIL、430LX等铁素体不锈钢,并在此基础上添加耐蚀性元素钼和稳定化元素铌、钛等对430系列铁素体不锈钢进行合金化,以获得更高的抗高温氧化性、较好的冷加工性能和耐蚀性,如SUS436JIL、SUS444等。

现代铁素体不锈钢的研究现状及发展趋势

现代铁素体不锈钢的研究现状及发展趋势

现代铁素体不锈钢的研究现状及发展趋势下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 引言现代铁素体不锈钢作为重要的结构材料,在工业生产和日常生活中发挥着关键作用。

VDVOD—冶炼铁素体不锈钢

VDVOD—冶炼铁素体不锈钢

VD/VOD—冶炼铁素体不锈钢真空脱气(VD)和真空吹氧脱C(VOD)已开发成功并利用它在熔化炉外进行了精炼操作。

VD/VOD系统的优势是可在一台设备中完成所有的冶金步骤。

2008年,一台150t VD/VOD新设备在TK AST钢厂投入使用。

它可生产多种锻造钢,主要生产铁素体不锈钢,其中包括某些优质铁素体不锈钢。

1优质铁素体钢优质铁素体钢是20世纪70年代发展起来的一种新型材料。

它具有铁素体显微结构、极低含量的C+N、11%~30%Cr以及不同含量的钼、钛、镍和其他合金元素。

这种优质铁素体钢可代替昂贵的优质合金或钛合金,并在许多领域得以应用。

目前,铁素体钢已经广泛用于各行各业。

首先是用于接近海岸发电厂的热交换器和各种近海设备;其次是化工行业的运输容器和食品工业,太阳能电池和锂电池;特别值得一提的是用于电动汽车催化剂转换器以及其他各种不同行业。

由于镍价猛涨,在某些地方铁素体钢已经代替了高价的奥氏体钢不锈钢。

优质铁素体钢二次冶金追求两个基本目标:一是在各种情况下使钢中的C和N含量降至最低;二是用最经济和最有效的方法实现此目标。

为此,在真空条件下采用强制脱C相对比较容易实现上述目标。

特别是初始含C量较高,直至到达临界含C量之前的短暂时刻,脱C 反应极易发生且速度极快。

对脱C反应速度进行最后限制也仅需通过真空泵抽力和钢包内的适用空间高度即可完成。

研究指出,去N2反应速度由N原子扩散到钢液/气体表面间的速度和反应生成物也就是N2的脱离速度所决定。

有效的脱N2反应表面积的大小在很大程度上取决于真空压力和从容器底部搅拌气体及脱C反应生成的气泡上升数量的多少和大小,也就是从钢液“沸腾”上浮气泡的多少与大小。

此外,反应表面活性元素例如O2和S的存在也不利于去N2。

由此可见,去N2反应最容易在吹O2开始时发生。

这是因为刚吹O2时,脱C生成的CO在强烈搅拌增大反应面的同时也降低了钢液面上方的N2分压,加上高C含量降低了表面活性元素O2的结果。

铁素体不锈钢微观组织性能的研究

铁素体不锈钢微观组织性能的研究

铁素体不锈钢微观组织性能的研究铁素体不锈钢是一种常用的钢种,其微观组织对其性能有着至关重要的影响。

本文将介绍铁素体不锈钢微观组织的特点、性能以及研究现状。

一、铁素体不锈钢的微观组织特点铁素体不锈钢主要由铁素体和其他一些合金元素构成。

其微观组织是由铁素体和一定量的贝氏体、马氏体、奥氏体等组织相混合而成的。

其中,铁素体是一种稳定的相结构,具有良好的延展性、韧性和耐腐蚀性。

但是,铁素体的硬度较低,强度较弱,容易受到外界的弯曲、变形和撞击等影响。

因此,铁素体不锈钢通常需要通过加入其他合金元素来提高其硬度和强度,以满足各种不同的工程需求。

二、铁素体不锈钢的性能特点铁素体不锈钢具有优良的耐腐蚀性、韧性和强度,在常温下具有较好的加工性能。

其优良的耐腐蚀能力是由其稳定的铁素体相组织和铬元素的存在所决定的。

铬元素能够与氧气结合形成一种致密的铬氧化物层,能够在不同环境中保护不锈钢不被腐蚀。

此外,铁素体不锈钢还具有良好的可焊性和可加工性能,使其广泛应用于各种领域。

三、铁素体不锈钢微观组织的研究现状目前,铁素体不锈钢的微观组织研究主要集中在结构材料领域。

通过对铁素体不锈钢的微观组织结构和相变规律进行研究,可以进一步了解其性能特点,有助于更好地设计和制造不锈钢材料。

因此,大量的研究工作在这一领域展开,涉及到不锈钢的组织特征、相变机制和性能等方面。

铁素体不锈钢的微观组织研究主要包括以下内容:1.不锈钢的相组成和热处理相组成是铁素体不锈钢的基本特征之一,研究不锈钢相变规律可以为设计和研究不锈钢提供一些理论依据。

此外,通过对不锈钢的热处理研究,可以获得不同的组织结构,以满足不同的工程需求。

2.不锈钢的力学性能研究力学性能是衡量不锈钢材料性能的重要参数之一,研究不锈钢的力学性能可以为不锈钢的应用提供理论依据。

目前,许多学者已经对不锈钢的力学性能进行了研究,得出了一些有价值的结果。

3.不锈钢的耐蚀性能研究耐蚀性能是不锈钢材料的重要特性之一,也是不锈钢的主要应用领域。

一种制备高铬、高钼铁素体不锈钢的方法[发明专利]

一种制备高铬、高钼铁素体不锈钢的方法[发明专利]

专利名称:一种制备高铬、高钼铁素体不锈钢的方法专利类型:发明专利
发明人:鲁辉虎,沈兴全,石上瑶,周进节,张栋
申请号:CN202011559796.6
申请日:20201225
公开号:CN112647026A
公开日:
20210413
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及铁素体不锈钢,特别涉及高铬、高钼铁素体不锈钢,具体为一种制备高铬、高钼铁素体不锈钢的方法,其为了解决通过现有的高温加热的制备方法来制备高铬、高钼铁素体不锈钢会引起材料晶粒粗化及织构弱化的问题,提供了一种新的制备高铬、高钼铁素体不锈钢的方法。

本方法依次包括如下步骤:熔炼、连铸及修磨、热轧、卷曲、退火、酸洗、第一次冷轧、预析出退火、冷却、酸洗、第二次冷轧、再结晶退火、冷却,通过本制备方法中的预析出退火中预析出纳米级Laves 相,利用Laves相对再结晶晶界的钉扎作用细化再结晶晶粒,利用Laves相在剪切带析出及再结晶的取向形核,形成均匀的γ‑纤维织构,解决高温退火晶粒粗化及织构弱化的问题。

申请人:中北大学
地址:030051 山西省太原市尖草坪区学院路3号
国籍:CN
代理机构:太原科卫专利事务所(普通合伙)
代理人:朱源
更多信息请下载全文后查看。

铁素体不锈钢制作方法

铁素体不锈钢制作方法

铁素体不锈钢制作方法
铁素体不锈钢是一种具有优异抗腐蚀性能的不锈钢材料,它是以铬、镍等元素为主要合金元素,通过热处理过程获得的。

其制作过程主要包括以下几个步骤:
1.原材料准备:选择合适的铁素体不锈钢原材料,包括铁、铬、镍、钼等元素的合金材料,同时保证原材料的质量。

2.熔炼:将原材料放入高温炉中进行熔炼,加入适量的合金元素和调节剂,保证熔体的成分合理,可以得到均匀的合金材料。

3.铸造或锻造:将熔融的合金材料铸造或锻造成型,可以得到不同形状的铁素体不锈钢材料,包括板材、管材、棒材等。

4.热处理:通过热处理过程,使铁素体不锈钢材料得到稳定的晶体结构,提高其抗腐蚀性能和机械性能。

5.加工:对经过热处理的铁素体不锈钢材料进行加工,包括切割、钻孔、焊接等,可以得到不同形状和尺寸的铁素体不锈钢制品。

以上就是铁素体不锈钢的制作方法,不同的制作过程会影响到铁素体不锈钢的性能和质量,因此需要在制作过程中加以控制和优化。

- 1 -。

T4003铁素体不锈钢T形接头MAG焊工艺研究

T4003铁素体不锈钢T形接头MAG焊工艺研究

T4003铁素体不锈钢T形接头MAG焊工艺研究T4003铁素体不锈钢是一种低碳铁素体不锈钢,具有良好的耐腐蚀性能、焊接性能和机械性能,广泛应用于化工、石化、制药、食品等领域。

本文主要研究T4003铁素体不锈钢T形接头的MAG焊接工艺。

一、研究材料及其性能1.材料成分及物理性能T4003铁素体不锈钢的化学成分为:C≤0.03,Si≤1.00,Mn≤1.00,P≤0.035,S≤0.030,Cr为11.5~14.5,Ni为0.50~1.50,其余为铁和杂质。

其密度为7.9g/cm3,线膨胀系数为(0~100℃)14.7×10-6/K,导热系数为15.2W/(m·K),电阻率为0.73Ω·mm2/m。

2.性能测试及评价采用电子万能试验机测试焊接接头的拉伸强度和延伸率,采用金相显微镜观察焊缝的组织结构,并采用扫描电镜分析其裂纹形貌和金属间化合物的形态和分布。

二、MAG焊接工艺参数设计1.设备选择推荐采用普及型MAG焊接设备,具有稳定的电弧、优良的焊缝外观和高效率的焊接效果。

2.焊接枪选型选择CO2/MAG焊接枪,有较好的适应性、大电压调整范围、电流输出稳定性高等优点。

3.气体保护选择Ar+CO2混合气体进行保护,比例为80%Ar+20%CO2,Ar气体用于保护焊接区域,CO2气体可提高弧稳定性和焊缝外观。

4.焊接电流根据板厚大小和焊接要求选择合适的焊接电流,一般在100~200A之间。

同时,焊缝厚度较大时可采用多道焊接,焊道之间需做好间隔控制。

5.焊接速度焊接速度过快会导致焊缝韧性降低,过慢则会影响焊接效率。

根据板厚和焊缝尺寸选择适当的焊接速度,一般在15~30cm/min之间。

三、焊接试验及评价进行了一系列的MAG焊接试验,通过金相显微镜观察焊缝的组织结构,拉伸试验和扫描电镜分析焊接接头的开裂原因,评价MAG焊接工艺的可行性和焊接接头的性能。

1.试验结果通过试验发现,MAG焊接工艺可以得到良好的焊接接头,焊缝牢固,外观美观。

《超级铁素体不锈钢组织演变、析出行为及力学性能研究》范文

《超级铁素体不锈钢组织演变、析出行为及力学性能研究》范文

《超级铁素体不锈钢组织演变、析出行为及力学性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步和工业领域的飞速发展,不锈钢作为重要的工程材料,其性能的优化和改进一直是研究的热点。

超级铁素体不锈钢(Super Ferritic Stainless Steel,SFSS)作为一种新型的高性能不锈钢,具有优异的力学性能和耐腐蚀性,因此得到了广泛的应用和研究。

本文以超级铁素体不锈钢为研究对象,主要探讨了其组织演变、析出行为及力学性能等方面的研究。

二、超级铁素体不锈钢的组织演变1. 实验材料及方法实验材料为超级铁素体不锈钢,采用金相显微镜、扫描电镜等手段对材料进行观察和分析。

通过调整热处理工艺参数,研究不同温度和时间下的组织演变过程。

2. 实验结果实验结果表明,在热处理过程中,超级铁素体不锈钢的组织演变主要经历了形核、长大、相变等过程。

随着温度的升高和时间延长,材料的组织逐渐变得均匀和稳定。

此外,通过调整热处理工艺参数,可以有效地控制材料的组织形态和晶粒大小。

三、超级铁素体不锈钢的析出行为1. 实验方法及过程采用透射电镜等手段对超级铁素体不锈钢的析出行为进行研究。

通过观察析出相的形态、大小和分布情况,以及析出过程的动力学变化,研究材料的析出行为。

2. 实验结果及分析实验结果显示,在热处理过程中,超级铁素体不锈钢中会析出一些强化相和稳定相。

这些析出相的形态和大小对材料的力学性能具有重要影响。

通过分析析出相的成分和结构,可以更好地理解其形成机制和析出过程。

此外,材料的析出行为也受到热处理工艺参数的影响,适当的工艺参数可以有效地控制析出相的数量和分布情况。

四、超级铁素体不锈钢的力学性能研究1. 实验方法及过程通过拉伸、冲击、硬度等实验手段,研究超级铁素体不锈钢的力学性能。

同时,结合组织演变和析出行为的研究结果,分析材料的力学性能与组织结构、析出相之间的关系。

2. 实验结果及分析实验结果表明,超级铁素体不锈钢具有优异的力学性能,包括高强度、高韧性、高耐磨性等。

《445J2超纯铁素体不锈钢腐蚀行为研究》范文

《445J2超纯铁素体不锈钢腐蚀行为研究》范文

《445J2超纯铁素体不锈钢腐蚀行为研究》篇一一、引言在工业生产及诸多应用领域中,不锈钢因其出色的物理和化学性质成为了关键的建筑材料和工艺品。

特别是超纯铁素体不锈钢,由于它优良的耐腐蚀性能,使其在海洋工程、化工设备和医疗器械等复杂环境中展现出巨大的应用潜力。

445J2超纯铁素体不锈钢作为一种典型的代表,其耐腐蚀性能的深入研究显得尤为重要。

本文将深入探讨445J2超纯铁素体不锈钢在不同环境下的腐蚀行为,以期为相关领域的应用提供理论依据和指导。

二、材料与方法1. 材料准备实验所用的材料为445J2超纯铁素体不锈钢,其化学成分和物理性质已在相关文献中详细报道。

为确保实验的准确性,我们选择了不同厚度和加工方式的样品进行实验。

2. 实验方法本实验主要采用电化学法、重量法以及SEM-EDS等手段,对445J2超纯铁素体不锈钢在多种环境中的腐蚀行为进行研究。

具体包括:(1)电化学法:通过测量极化曲线和电化学阻抗谱,研究445J2超纯铁素体不锈钢在不同环境中的腐蚀电化学行为。

(2)重量法:采用失重法测定腐蚀速率,了解445J2在不同条件下的腐蚀速率变化规律。

(3)SEM-EDS分析:通过扫描电子显微镜和能量散射X射线谱仪对腐蚀后的样品进行微观形貌和元素分布分析,以揭示腐蚀机理。

三、结果与讨论1. 不同环境下的腐蚀行为(1)酸性环境:在酸性环境中,445J2超纯铁素体不锈钢的腐蚀速率较快,主要发生的是电化学腐蚀。

通过电化学阻抗谱分析发现,随着酸浓度的增加,电荷转移电阻减小,表明腐蚀过程加速。

(2)碱性环境:在碱性环境中,445J2的腐蚀速率相对较低,主要发生的是吸氧腐蚀。

此外,我们还发现445J2在碱性环境中表现出较好的耐点蚀性能。

(3)海洋环境:在海洋环境中,由于盐分的作用,445J2的腐蚀行为主要表现为局部腐蚀和均匀腐蚀并存。

通过SEM-EDS 分析发现,局部腐蚀区域存在明显的元素富集现象。

2. 腐蚀机理分析根据实验结果和文献报道,我们提出以下腐蚀机理:在酸性环境中,由于氢离子的存在,使得钢铁表面发生电化学腐蚀;在碱性环境中,由于氧气的存在和钢铁表面的电位差,导致吸氧腐蚀的发生;在海洋环境中,由于盐分的作用,使得钢铁表面发生电化学不均匀腐蚀和局部腐蚀。

超纯铁素体不锈钢品种和精炼技术

超纯铁素体不锈钢品种和精炼技术

超纯铁素体不锈钢品种和精炼技术铁素体不锈钢系指含11%~30%Cr、在使用状态下组织结构以铁素体为主的Fe Cr或Fe Cr Mo合金。

它具有比奥氏体不锈钢好得多的耐氯化物、苛性碱等应力腐蚀性能,还具有很好的耐海水局部腐蚀(抗点蚀、抗缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂)性能和抗高温氧化性能。

普通铁素体不锈钢的缺点是对晶间腐蚀敏感,塑性和韧性较低,延-脆性转变温度在室温以上。

又由于焊接热影响区的晶粒粗化、475℃脆性、高温脆性以及δ相形成所引起的焊缝韧性不足,焊接裂纹倾向较大。

20世纪60年代的研究表明,铁素体不锈钢的上述缺陷是由间隙元素C、N造成的。

通过降低钢液中C、N的含量,可使上述缺陷得到改善。

受冶炼和加工技术的制约,铁素体不锈钢的生产和消费比例一直较低。

2003年全球不锈钢粗钢产量2280万t,400系列不锈钢约占21%,中国2003年不锈钢产量约177 8万t,400系列约为10%。

近几年铁素体不锈钢的开发与应用受到国内外的广泛重视,其主要原因是:(1)Ni资源严重短缺,Ni价格波动幅度较大,导致300系列不锈钢的生产成本大幅上升,而且原材料供应没有保证;(2)随着生产设备和技术进步,可以生产出性能优异的铁素体不锈钢,替代300系列的一些品种;(3)含Ni不锈钢对人体有一定危害,如对皮肤有过敏反应等。

超纯铁素体不锈钢主要应用在汽车制造、厨房设施、家用电器、建筑装饰、化工设备和五金制品等方面。

超纯铁素体不锈钢品种铁素体不锈钢的耐点蚀性首先决定于钢液中的Cr和Mo,但是钢液中的稳定化元素如Ti和Nb,杂质元素如S对点蚀也有显著的影响。

因C、N含量的增加,铁素体不锈钢的冲击韧性下降,脆性转变温度上移,钢的缺口敏感性、冷却速度效应和尺寸效应显著恶化。

当把C、N总量降到150×10-6以下,即为超纯铁素体不锈钢时,钢的各种性能会有明显改善。

超纯铁素体不锈钢中的Cr含量一般≤30%。

Cu在铁素体不锈钢中的作用也越来越受到重视,它提高钢的耐蚀性和冷加工性能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一种新型铁素体不锈钢的研制
【摘要】本文通过对现有铁素体不锈钢的性能和成分进行分析,限制其应用的主要问题在于其后期加工过程,为了改善现有铁素体不锈钢的加工性能,研制一种新型的铁素体不锈钢使其应用范围更广。

1前言
铁素体不锈钢系[1]指铬含量在11%-30%,具有体心立方晶体结构,在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢。

铁素体不锈钢可根据钢中铬含量的不同大致分为:Cr11%-15%,Cr16%-20%和Cr21%-30%三类。

铁素体不锈钢除具有不锈性和耐一般腐蚀性能外,其耐氯化物应力腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良是此类钢耐蚀性方面的主要特点。

与用量最大的Cr-Ni奥氏体不锈钢相比,铁素体不锈钢不含镍或含少量镍,因而是节镍不锈钢;铁素体不锈钢的强度高,热膨胀系数低。

虽然铁素体不锈钢有如此多的优点,但自其问世近80年来,与奥氏体不锈钢相比,其用途并不广泛,尤其是在中国。

目前我国铁素体型不锈钢的消费2010年仅占15%,2012年上升到17%,2015年仍然不到20%,而世界水平是铁素体型不锈钢占30%,奥氏体型不锈钢占70%,发达国家日本、美国已达到40%。

不合理的消费结构致使镍资源大量浪费。

可见适当降低含镍奥氏体型不锈钢的使用比例,扩大铁素体型不锈钢的生产和使用既符合世界发展的潮流,也是中国不锈钢行业持续健康发展的必然选择。

但是造成我国铁素体型不锈钢与奥氏体型不锈钢发展不均衡的原因,主要是由于铁素体不锈钢塑性差、冷加工困难,特别是高铬不锈钢成型困难,加工过程中易产生裂纹、合格率相当低、成本大,限制了其应用。

因此,只有从生产工艺及生产装备上加以改进,才能扩大其应用。

2.产品研制过程分析
本项主要分析现有的铁素体型不锈钢存在的问题。

1)σ脆性
σ相硬而脆。

含铬在15-70%范围内的合金通过540-815℃加热就会产生α脆性,并且在700-800℃左右加热产生σ脆性的速度最快。

含铬越高合金,σ脆性越大。

Mo、Si、Ni、Mn等能促进σ相生成,C、N抑制其生成。

在铁素体型钢中只有13Cr系钢(如405,410)看不见这种脆性。

2)475℃脆性
含铬12%以上的铁素体型钢,加热在340℃-540℃温度下经一定时间后,钢的硬度增加,冲击韧性显著降低,尤其在475℃时最严重,硬度最高,27铬钢经
475℃×100小时加热后其常温的抗拉强度增加50%,屈服强度增加150%,而延伸率则变为零。

Al、Si、Mo、Nb、Ti、Mn、V等元素的存在,促进产生这种脆性。

3)高温脆性
伴随着晶粒粗化而带来的脆性,加热到950℃-1000℃以上急冷至室温就会产生这种高温脆性,含铬量越高这种脆性越严重,如446钢,经1000℃×100小时加热时常温下的弯曲角度为零。

4)晶间腐蚀
铁素体型不锈钢的晶间腐蚀与奥氏体完全相反,是860℃以上的高温快冷时,被敏化后,才产生晶间腐蚀。

而奥氏体型钢快冷时,并不发生敏化,但缓慢冷却之后会产生晶间腐蚀。

5)晶粒度粗大
铁素体型不锈钢由于加热引起的晶粒粗化程度比奥氏体型不锈钢快而且粗化程度大,加热温度越高晶粒度越大,而且晶粒度的长大与材料热处理前的冷加工变形量有关。

鉴于上述缺点,目前我国在铁素体不锈钢加工制造业上还存在着一定的困难,其成材率相当低,成本也很高。

本项目主要是研制新型的铁素体不锈钢材料,在传统的铁素体材料中添加一些合金元素Nb、Ti、Mo、Cu、Al等解决上述问题,改善其加工性能,以代替被广泛应用于非环保型的碳钢和高成本的奥氏体不锈钢304。

3.研制一种新型铁素体不锈钢
3.1冶炼工艺
在25Cr钢(AISI446,447),加入合金元素,调整铁素体不锈钢的性能指标,从而改善其后期加工性能。

图1为新型铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能比较图。

图1-1中红色的标记处446(25Cr-Ti)为新型铁素体不锈钢。

通过多次试验测试,选择了最佳C、Cr、N 、Ti的含量。

图1-2
(一周期八个小时)
图1-2 周期腐蚀试验对比图
3.2新型铁素体不锈钢的加工工艺
铁素体不锈钢管的加工工艺,包括热处理制度,加工性能r值(平均塑性应变比);成品的耐热性(高温疲劳极限和高温屈服强度),950℃左右的抗氧化性等。

成品符合德国DIN EN 10216-5。

铁素体不锈钢在热加工过程中越易引起晶粒长大,但是热加工温度低又极易产生裂纹,所以热加工温度控制区间必需保证,即锻造温度1050℃-1100℃,热轧终轧温度800-850℃。

对于冷加工中的热处理工艺综合上述考虑,一般采用退火温度定为780-850℃,保温30-40分钟,水冷为好。

3.3新型铁素体不锈钢的性能指标改善
1)改善铁素体不锈钢的性能,降低脆性,提高低温塑性,改善细化晶粒。

世界上许多国家正致力于这方面的研制与开发,如日本的JFE钢铁公司多年来一直致力于用于排气系统的新型铁素体不锈钢的研制开发生产,并申请了多项专利。

我们借鉴国外的先进技术和使用经验,研制生产适合我们自己生产工艺的、拥有自己知识产权的新型铁素体材料。

2)解决冷加工困难问题。

提高加工性能r值(平均塑性应变比);即r值,r越高,加工性能越好。

冷加工过程中值得注意的是,冷加工变形量、退火温度及保温时间都必须严格控制,否则会引起晶粒度粗化,材料变脆,经深冲、弯曲、冷加工后易产生折皱,晶间腐蚀也严重。

三者之间的关系如图2所示。

图2:不同不锈钢晶间腐蚀比较
4.结论
新型铁素体不锈钢,不含镍元素,在含铬量相当条件下,其耐腐蚀性强,与
铬镍钢(300系列)相当,优于铬锰钢(200系列)。

铁素体不锈钢综合性能好,特别适合于薄规格的板、管、带材的生产和使用。

新型铁素体不锈钢的研制成功,必将进一步扩大铁素体不锈钢的应用领域。

这是顺应国际潮流和适合中国国情的正确选择。

参考文献:
[1] 罗永赞.铁素体不锈钢的进展《材料开发与应用》1996, (2): 41-48.。

相关文档
最新文档