无镍和低镍不锈钢

一、绪言 随着国家工业的飞速发展,对不銹钢的要求越加迫切。奥氏体不銹钢不仅在各种强烈介质中有高的耐蝕性,而且有良好的范性和焊接性能。目前,在工业上特别在化学工业上获得广泛应用的是18—8型不銹钢,其中含有相当数量的镍,而镍不论在我国或是其他国家都比较稀缺。为了不用或少用镍,生产更多的价廉适用的奥氏体不銹钢代替甚至在性能上超过18-8     

等离子熔覆镍基合金的组织及其冲蚀磨损性能

为提高不锈钢材料的耐冲蚀磨损性能,以Ni46合金粉末为原料, 采用等离子熔覆工艺在不锈钢1Cr18Ni9Ti基材上制备镍基合金涂层,分析了熔覆层的显微组织以及物相形貌和相结构等,测定了涂层的显微硬度. 使用旋转圆盘实验机研究了Ni基等离子熔覆合金涂层在砂浆中的冲蚀行为. 结果表明: 材料的冲蚀磨损性能受到材料基本力学性能的限制,高硬度镍基涂层的抗冲蚀性能最好,在相同实验条件下其磨损率由小到大排列顺序为镍基涂层＞0Cr13Ni5Mo＞1Cr18Ni9Ti;镍合金层中奥氏体基体的固溶强化和硬质相有效抵御砂砾的冲击,是Ni基等离子熔覆合金层具有高抗冲蚀性能的主要原因.     

钢的不均匀奥氏体渗碳的研究

本文以几种常用的结构钢(20、18CrMnTi等钢)和工模具钢(T12A、3Cr2W8V、GCr15和W18Cr4V钢等)作为典型的例子,阐明不均匀奥氏体渗碳的原理、渗层组织的特征和性能及其实际应用.     

熔合比对0Cr18Ni9和Q345D异种钢焊接组织性能的影响

主要分析0Cr18Ni9和Q345D异种钢焊接时,选用合适的焊材,通过调整不同的熔合比,使焊接接头得到具有较高抗裂性能的奥氏体+铁素体双相组织的焊缝,从而解决0Cr18Ni9和Q345D异种钢焊接时易产生热裂纹的问题。     

热浸镀稀土铝合金抗高温氧化性能的研究

普通碳素钢经热浸镀铝、铝合金后将具有较高的耐蚀性和良好的抗高温氧化性能,为了进一步提高其耐热性,对热浸镀稀土铝合金进行了试验研究,试验数据表明,A3钢经热浸镀稀土铝合金后,不仅改变了其镀层组织形态,而且其耐热性也有明显提高.在相同条件下对1Cr18Ni9Ti奥氏体耐热不锈钢进行了抗高温氧化性能试验,试验结果表明,A3钢经热浸镀稀土铝合金后,其耐热性可与1Cr18Ni9Ti奥氏体耐热钢相比.     

Fe-Mn-Al(Cr)-C合金耐盐酸腐蚀性能研究

用合金元素Mn、Al代替Ni、Cr ,得到Fe -Mn -Al(Cr) -C合金 ,其基体为奥氏体。对其进行全浸腐蚀实验。实验结果表明 ,Fe -Mn -Al(Cr) -C系合金抗 2 0 %HCl水溶液的腐蚀性能高于 0Cr18Ni9奥氏体不锈钢     

奥氏体不锈钢小孔钻削机理研究

通过仿真和试验对典型的难加工材料奥氏体耐酸钢（1Cr18Ni9Ti）的小孔钻削机理进行了研究。利用大型商业有限元软件模拟了三维钻削过程,研究小孔钻削加工过程中钻削力、温度等随切削用量的变化趋势,在相同的切削条件下对1Cr18Ni9Ti同时进行了大量的试验研究。两者试验结果吻合良好,为进一步优化切削参数提供了理论指导。     

不锈钢热浸镀铝抗高温氧化腐蚀性能的研究

:钢材经热浸镀铝后 ,具有了良好的抗高温氧化腐蚀性能。为进一步提高 1Cr18Ni9Ti、1Cr13不锈钢的高温使用性能 ,本文对两种材料进行了热浸镀稀土铝合金处理和抗高温氧化性能的试验。高温氧化试验结果表明 ,1Cr18Ni9Ti、1Cr13不锈钢经热浸镀铝处理后抗高温氧化腐蚀性能明显提高 ,这主要取决于合金层中Al-Fe金属间化合物在高温氧化中的变化。 90 0℃氧化 5 0 0h ,1Cr18Ni9Ti钢浸镀件形成致密的α -Al2 O3氧化膜和 β -NiAl相层 ;1Cr13钢浸镀件形成Al2 O3氧化膜及Cr2 O3氧化物。研究表明 ,不锈钢中Cr、Ni元素对提高抗高温氧化性具有重要的影响作用。     

0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在低浓度氯化钠溶液中的裸金属钝化特性

设计了研究0Cr18Ni9奥氏体不锈钢裸金属钝化率的试验.分析其钝化曲线,指出0Cr18Ni9奥氏体不锈钢在 1 000 mg/L NaCl溶液中的钝化曲线满足i(t)=i0e-β.t关系,并引用钝化时间的概念解释腐蚀疲劳da/dN～Δk曲线在较低频率下基本重合的现象.     

保护气体对不锈钢激光焊接的影响

奥氏体不锈钢由于在钢中加入了较高含量的Cr、Ni等元素而具有高度的化学稳定性,因此在氧化性、中性以及弱还原性介质中均具有良好的耐蚀性,并具有优良的力学性能、工艺性能和焊接性能,可广泛应用于石油、化工、船舶等工业领域。     

建筑结构用钢2Cr13和1Cr18Ni9焊接接头的组织与力学性能分析

分析对比了建筑用钢2Cr13马氏体钢和1Cr18Ni9奥氏体钢在不同焊接方法下的焊接接头组织,得到了不同焊接接头显微硬度的拉伸强度。比较结果表明异体钢焊接接头的组织和力学性能比同种材料有所降低,采用适当的焊接方法可以提高焊接接头的组织和力学性能,这一研究有助于实际生产中选择适当的焊接材料和焊接方法。     

铁基金属玻璃涂层在无铅钎料中的耐腐蚀性及机理

选用Fe基非晶合金粉末(含有Cr、Mo、Ni、P、B、Si),采用等离子喷涂方法在Q235基体上制备了金属玻璃涂层.在自行设计的腐蚀实验装置中将Q235钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和覆有Fe基金属玻璃涂层的Q235钢浸入450,℃的高温液态无铅钎料Sn-3.5,Ag-0.5,Cu中进行腐蚀,利用扫描电子显微镜微观分析了腐蚀后的微观形貌及腐蚀产物.研究结果表明:相同实验条件下,Q235钢和1Cr18Ni9Ti不锈钢表面均腐蚀严重,断面微观组织分为钎料层、腐蚀层和基体层.其中Q235钢的腐蚀剧烈,腐蚀层成分为FeSn2;1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀较严重,腐蚀层成分为(Fe,Cr)Sn2.Q235基体表面的Fe基金属玻璃涂层腐蚀前后断面微观形貌变化不大,没有出现明显的腐蚀分层,表现出了非常好的耐高温无铅钎料腐蚀的能力.     

铬锰氮奥氏体耐热钢晶间腐蚀的研究

(1)研究目的 动力工业用奥氏体耐热钢管材,可能发生蒸汽腐蝕所导致的晶间破坏。配合发展不含镍的铬锰氮奥氏体耐热钢,对于这种新型耐热钢晶间腐蝕行为的研究是完全必要的。 各种晶间腐蚀的理论都承认品间腐蚀是由于晶间的析出物所引起的。对于铬镍奥氏体不锈耐热钢来看,这种晶间析出物是碳化铬。从控制碳化铬析出现像考虑,降低及避免铬镍奥氏体不銹耐热钢晶间腐蚀趋势的措施有下列七种:     

残余奥氏体的耐磨性

采用18Cr2Ni4WA钢，在气体渗碳炉中，碳势为1．0％，920℃的条件下进行5h渗碳，对试样重新加热淬火，并通过回火、冷处理等方法改变渗层中的奥氏体量。研究了渗碳层中奥氏体在边界润滑条件下的耐磨特性。     

1Cr18Ni9Ti高强冷拔棒材的生产工艺研究

1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢的强化是通过冷加工变形来实现的.本文围绕主要影响冷加工强化效应的化学成分、变形量等因素进行了试验研究和分析,并针对具体生产制定了合理可行的生产工艺参数.将ε控制在20%-25%,C控制在中上限,Cr,Ni控制在中下限.生产中适当控制拔制节奏和影响因素,成功地试制出了()达到800-1000 MPa的、又具有良好塑性的高强度1Cr18Ni9Ti冷拔棒材.     

1Cr18Ni9Ti高强冷拔棒材的生产工艺研究

1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的强化是通过冷加工变形来实现的，本文围绕主要影响冷加工强化效应的化学成分、变形量等因素进行了试验研究和分析，并针对具体生产制定了合理可行的生产工艺参数，将ε控制在20％-25％，C控制在中上限，Cr，Ni控制在中下限，生产中适当控制拔制节奏和影响因素，成功地试制出了σb达到800-1000 MPa的、又具有良好塑性的高强度1Cr18Ni9Ti冷拔棒材。     

06Ni9钢回转奥氏体的形成及稳定性研究

针对06Ni9钢回火时回转奥氏体的形成过程存在模糊认识问题,在Fe-Ni相图的基础上,较深入地分析了回转奥氏体的形成过程,包括碳原子的析出、奥氏体的形成和合金元素的再分配,同时讨论了回转奥氏体的稳定性。研究表明,06Ni9钢淬火后回火时,回转奥氏体回火温度太高,奥氏体数量增多,减小了其合金化程度;回火温度太低,原子扩散能力减弱,可能形成脆性的金属间化合物,所以存在最佳的回火温度范围(540~620℃)。为了保证06Ni9钢较高的低温冲击韧度,回转奥氏体数量(质量分数)应控制在10%以下。     

高镍奥氏体球墨铸铁性能的研究

本文初步探讨了稀土元素对高镍(Ni20％)奥氏体球墨铸铁石墨球化的影响;研究了Mo、Cr、Al和Ce、Y等元素对室温、高温机械性能及耐热性能(抗氧化、抗生长、抗形变)的影响;分析了第二高温强化相Mo和Cr或Mo,Cr复合碳化物之结构形态和化学组成。     

微量铍对马氏体时效不锈钢组织和性能影响的研究

本文运用电子显微镜等研究了铍的微量合金化对00Cr12Ni9Ca2TiNb马氏体时效不锈钢组织和性能的影响。实验结果表明：微量佊的加入细化钢的组织，改变马氏体精细结构，并使钢中出现新的时效强化相NiBe。00Cr12Ni9Cu2TiNbBe钢是一种综合机械性能优良的新型马氏体时效不锈钢。     

含氮稀土耐热钢H1的研制

用作高温还原反应罐的H0耐热钢（1Cr25Ni20）性能优良，但生产成本高。笔者研制开发的含氮稀土H1耐热钢（3Gr25Ni8REN）具有镍低、性能优良的特点。H1钢的高温抗氧化性能、高温持久强度和抗热疲劳性能均优于H0钢，可以长期在1200℃左右高温下工作，使用寿命为H0钢还原罐的1.5倍左右。H1钢的生产成本仅为H0钢的2/3左右，其经济效益十分显著。文中叙述了选择H1耐热钢化学成分的理论依据；H1和H0耐热钢的冶炼工艺，材料性能测试方法和测试数据，并作了两种钢的性能比较，结果表明H1钢完全可以替代H0钢用于制作生产Mg、Ca和Ti的还原罐。