含氮风吹氮合金化

氮在阀门钢、部分不锈钢中是重要的合金元素，在这些含氮钢的冶炼过程中利用氮气作合金剂对钢液进行合金化，可明显降低冶炼成本，是含氮钢冶炼的一项新技术。在理论分析计算含氮钢吹氮气增氮的热力学和动力学条件的基础上，试验研究了10kg感应炉内阀门钢、不锈钢、高锰钢粗钢液顶吹氮合金化的效果，结果表明：对阀门钢、不锈钢等，向钢液顶吹氮27－40min，可使钢液中氮含量增至其规格成分范围内，但要采取措施防止氮在钢液浇注、凝固等过程中逸出。     

316L不锈钢的高压增氮与脱氧研究

采用真空/高压感应炉在0.1～1.0 MPa高纯氮气氛下熔炼316L不锈钢,分析了氮的溶解度与氮分压之间的关系.氮在316L不锈钢中的溶解服从Sievert定律.采用热力学数据预测了不同氮分压下316L不锈钢中氮的溶解度,计算结果表明,预测值与实验值相吻合.采用铝、硅钙以及二者混合进行脱氧,总氧含量可以达到 20×10-4%以下,提出了制备低氧高氮316L不锈钢的实验条件.     

含氮316L不锈钢氮合金化工艺研究

在常压和真空条件下研究了温度与氮分压对316L不锈钢中氮溶解度的影响,钢中氮的溶解度随着温度的降低而升高,随着氮分压的增大而增大.建立了316L不锈钢氮溶解度热力学计算模型,不同吹氮条件下氮溶解度实测值与热力学模型计算值较吻合.在1773～1873K条件下,生产控氮型316L不锈钢,氮分压要控制在6～28kPa以上;生产中氮型316L不锈钢,氮分压要控制在22～101kPa以上.常压下吹氮10min,钢液含氮量即可超过0.10%.     

采空区注氮防火中氮气运移规律的实验研究

本文根据相似理论,研制了某一综放开采采区三维空间注氮过程的物理模型,通过模型模拟实验结果,分析并得出了采空区三维空间氮气运移规律,最后通过实例分析,对上述结论进行了验证。     

合金元素及凝固模式对含氮不锈钢氮含量的影响

通过冶炼实验研究Mn、Cr和Ni对不锈钢凝固模式及铸锭氮含量的影响,探讨影响氮含量的关键因素,并分析合金元素对钢液与铸锭中氮含量影响的相互作用系数的区别.实验结果表明,影响氮含量的因素主要为钢液中氮的溶解度和不锈钢的凝固模式.增加钢液中氮的溶解度、改变凝固模式由F→FA→AF→A时,不锈钢的溶氮能力提高,氮气的溢出量减少,氮含量增加.随Mn含量增加,铸锭中氮含量线性增加,而随Cr和Ni含量增加,氮含量的变化均存在三个特征阶段.分析认为:Mn含量变化不改变凝固模式(FA),相互作用系数EMnN为-0.0286,与钢液中相近;而随Cr和Ni含量增加,凝固模式分别依次经历F→FA→AF→A和FA→AF→A模式,相互作用系数ECrN和ENiN非定值,分别为ECrN=-0.046和-0.011,ENiN=-0.011和0.033.     

奥氏体不锈钢氮离子注入层的研究

本文用俄歇能谱仪（ＡＥＳ），结合高精度表面轮廓仪测定奥氏体不锈钢氮离子注入层深度及氮浓度分布．用超显微硬度计（试验载荷为０．１ｇ至２．０ｇ）测量注入层的本征硬度，还用ｘ射线低角度掠射技术（ＧＩＸＲＴ）分析注入层的组织结构．研究结果表明：氮离子注入层为过饱和氮的单相国溶体非晶态层，它强化了奥氏体不锈钢表层，提高耐磨性，降低摩擦系数．注入态的耐蚀性优于非注入态．     

含氮不锈钢凝固模式及显微组织研究

研究了四种不同N含量的18Mn18Cr N不锈钢的凝固模式、显微组织和元素分布.结果表明:N含量影响18Mn18Cr N合金系的凝固模式和显微组织.氮的质量分数由0.07%增加至0.72%时,实验钢的凝固模式由F模式转变为A模式,显微组织由铁素体和奥氏体魏氏两相组织转变为铁素体和奥氏体两相组织以及单相奥氏体组织.N含量影响奥氏体相形貌,随N含量增加,奥氏体由板条状、针状转变为枝晶间和等轴状.枝晶间和等轴状奥氏体晶粒中存在褶皱形貌,且随着氮含量增加,褶皱数量增多.褶皱的产生与凝固过程中奥氏体相内部Fe、Mn、Cr元素的偏析有关,且该凝固偏析被保留至室温组织中.     

不锈钢气门离子氮碳共渗工艺方法探讨

通过对不锈钢21-4N气门工艺方法和工艺参数的探讨,阐述了一种适用于不锈钢气门离子氮碳共渗的较佳工艺方法,在此工艺方法处理下的不锈钢气门,可在确保尺寸精度的前提下获得高硬度、致密、耐腐蚀的表面渗层.     

用机械合金化法制备含氮不锈钢粉末

采用机械合金化法(MA)分别在N2气氛和氨水介质中利用高能球磨进行了含氮不锈钢粉末的制备,探讨了MA法对含氮不锈钢粉末性能的影响.结果表明,随球磨时间延长,粉末含氮量升高,接近高氮不锈钢氮含量,且颗粒不断细化,球磨10h的粉末粒度可达到1.878μm.     

实施氮气利用改造满足公司用氮需求的探讨

针对公司生产工艺调整，氮气供应不足的问题，提出并实施了从空分氮水预冷系统中取出部分氮气的改造方案，以提高氮气供应量，满足用户要求。本文主要介绍了具体实施方法和改造后运行效果。     

高氮奥氏体钢的CVN低温冲击断裂研究

对Fe-24Mn-13Cr-1Ni-0．44N和Fe-24Mn-18Cr-3Ni-0．62N两种高氮奥氏体不锈钢分别进行了低温冲击断裂的试验研究．研究结果表明：随着氮的质量分数的提高,奥氏体不锈钢的低温冲击韧度快速降低,韧脆转变温度升高,两者的韧脆转变温度分别为140K和210K;高氮奥氏体不锈钢在83K时会产生层状剥离式的脆性断裂;高氮奥氏体不锈钢随温度的降低,断裂模式的变化规律为：拉长或等轴形韧窝→浅坑形韧窝→脆断刻面和韧窝混合型→脆断刻面为主,层状剥离出现．     

Fabrication of high nitrogen austenitic stainless steels with excellent mechanical and pitting corrosion properties

A series of high nitrogen austenitic stainless steels were successfully developed with a pressurized electroslag remelting furnace. Nitride additives and deoxidizer were packed into the stainless steel pipes, and then the stainless steel pipes were welded on the surface of an electrode with low nitrogen content to prepare a compound electrode. Using Si₃N₄ as a nitrogen alloying source, the silicon contents in the ingots were prone to be out of the specification range, the electric current fluctuated greatly and the surface qualities of the ingots were poor. The surface qualities of the ingots were improved with FeCrN as a nitrogen alloying source. The sound and compact macrostructure ingot with the maximum nitrogen content of 1.21wt% can be obtained. The 18Cr18Mn2Mo0.9N high nitrogen austenitic stainless steel exhibits high strength and good ductility at room temperature. The steel shows typical ductile-brittle transition behavior and excellent pitting corrosion resistance properties.     

含氮奥氏体钢时效析出Cr2N的数值模拟

研究Fe-24Mn-18Cr-3Ni-0．6N高氮奥氏体钢在1023～1223K温度范围内时效过程中Cr2N的析出规律。根据析出相变热力学和动力学建立Cr2N析出的定量计算的数理模型。利用人工神经网络进行计算和验证,结果是满意的。该数学模型可用于高氮奥氏体钢时效Cr2N析出的计算设计和预测。     

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels

Pitting corrosion and crevice corrosion behaviors of high nitrogen austenitic stainless steels (HNSS) were investigated by electrochemical and immersion testing methods in chloride solution, respectively. The chemical constitution and composition in the depth of passive films formed on HNSS were analyzed by X-ray photoelectron spectrum (XPS). HNSS has excellent pitting and crevice corrosion resistance compared to 316L stainless steel. With increasing the nitrogen content in steels, pitting potentials and critical pitting temperature (CPT) increase, and the maximum, average pit depths and average weight loss decrease. The CPT of HNSS is correlated with the alloying element content through the measure of alloying for resistance to corrosion (MARC). The MARC can be expressed as an equation of CPT=2.55MARC-29. XPS results show that HNSS exhibiting excellent corrosion resistance is attributed to the enrichment of nitrogen on the surface of passive films, which forms ammonium ions increasing the local pH value and facilitating repassivation, and the synergistic effects of molybdenum and nitrogen.     

固溶时效后高氮奥氏体不锈钢的物理化学相分析

采用物理化学相分析技术研究了高氮奥氏体不锈钢固溶时效后的碳、氮化物析出行为,确定了析出相的类型、粒度分布、含量及组成结构式.结果表明:氮含量低的1Cr22Mn15N0.6以M23C6型碳化物析出为主,氮含量高的1Cr22Mn15N0.9以(CrFe)2N1-x型氮化物析出为主,高氮奥氏体不锈钢中析出物的总量随时效时间的延长而增加.     

大倾角俯斜综放面氮气与发泡剂联合防火技术

为了有效防治综放面的煤层自燃,对氮气和发泡剂联合防火技术进行了研究,克服了传统防火方法存在的局限性问题。针对兴阜煤矿实际情况,提出了氮气和发泡剂联合使用的防火技术与措施,通过现场实践证明应用效果良好。对同类技术条件具有一定的参考作用。     

旧房加层改造的设计与施工技术建议

从建筑物的鉴定、结构方案的选择、基础及结构构造措施等方面对旧房加层的设计与施工技术进行探讨并提出建议.     

硫化氢环境下两种不锈钢的应力腐蚀开裂行为

用U形弯试样浸泡和慢应变速率拉伸实验研究了3Cr17Ni7Mo2SiN和00Cr22Ni5Mo3N(2205)不锈钢在硫化氢介质中的应力腐蚀开裂(SCC)行为.2205不锈钢的SCC萌生孕育期较长,在pH较低的饱和H2S溶液中具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性随溶液pH值的升高或H2S含量的降低而迅速降低.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC孕育期均低于2205不锈钢,在pH≤4.5、H2S的质量浓度≥103mg·L-1的H2S介质中均具有明显的SCC敏感性,其SCC敏感性受pH值和H2S含量变化影响较小.3Cr17Ni7Mo2SiN的SCC以沿晶裂纹萌生,扩展后转变为穿晶应力腐蚀开裂;2205不锈钢近表面处首先发生奥氏体-铁素体相间氢致开裂,并促进SCC萌生,其SCC为穿晶应力腐蚀开裂.