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含氮双相不锈钢及其冶金工艺

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-06  浏览次数:41 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网当地报道:使用国产00Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢制造蒸发器内衬,可提高设备的耐磨蚀性能,延长使用寿命,且成

  中华不锈钢网当地报道:使用国产00Cr26Mo1超纯高铬铁素体不锈钢制造蒸发器内衬,可提高设备的耐磨蚀性能,延长使用寿命,且成本低。超纯高铬铁素体不锈钢由于C+N总的质量分数<0*025% ~0.035%其理化性能、耐热性能、耐蚀性能和焊接性能均优于普通高铬铁素体不锈钢,其焊接工艺及焊接技术要求与普通高铬铁素体不锈钢相比,具有特殊性。
  
  100Ci2flMo1母材性能及焊接性分析1.1母材性能l)00Cr26Mo1钢的物理性能。密度比碳钢低、比奥氏体不锈钢高,电阻率和线膨胀系数均比碳钢高、比奥氏体不锈钢低,且有磁性。
  
  00Ci26Mo1钢的化学成分见表1常温力学性能见表2表1 00Cr26Mo1钢化学成分表200Cr26Mo1钢常温力学性能板厚抗拉强度屈服强度延伸率冲击韧性焊接性分析焊接裂纹从00Ci26Mo1钢的物理性能可知,其焊接热膨胀比奥氏体不锈钢轻微,且化学成分中间隙元素C+N含量极低,因而其焊接热裂纹和冷裂纹不突出。
  
  双相不锈钢自70多年前问世以来,经过不断改进以满足各种要求。为提高性能,一个重要的手段就是合金化加氮。国内的双相不锈钢目前只处于国外第2代双相不锈钢的发展水平,钢中的氮含量在0.20%以下,而国外已经步入市场的含氮在0.25%-0.35%的超级双相不锈钢,属于第3代双相不锈钢,在我国仍处于研发阶段。
  
  1含氮双相不锈钢的特点钢类,表现为铁素体-奥氏体双相组织,两相中的铬含量均超过13%,且铁素体和奥氏体的体积分数大体相当。
  
  与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢的优势为高的机械性能(固溶强化,晶粒细化,沉淀硬化),优良的耐应力腐蚀和点腐蚀性能以及较低的价格(镇含量低),特别是通过降低碳含量和增加氮含量从而改善了钢的可焊性。
  
  由于双相钢的细晶粒组织,在退火状态下其屈服强度为退火奥氏体钢类的两倍而钢的韧性不会降低。与奥氏体不锈钢相比,双相不锈钢因铁素体在250丈以上和-50丈以下具有脆性(475t脆性,a-相脆性)而不宜使用。
  
  目前至少有4种不同类型的双相不锈钢:钢,替代304和316奥氏体不锈钢;PRE值(抗点蚀当量)约25;性介于316奥氏体不锈钢和6%Mo+N超级奥氏体钢之间,PRE值约35;含不同钼和氮(有时加铜和钨)的25%Cr双相不锈钢,PRE值为30型超级双相不锈钢,PRE值>40.当量PRE值增加则提高耐局部腐蚀性能。
  
  中华不锈钢网当地报道:钢中氮含量较高有两个有利因素:抑制S-铁素体的形成和提高抗点蚀当量。
  
  目前,在GB4237-1992标准中只有0Cr26M5Mo2和00Crl8Ni5M3Si2两个牌号列人国家标准,其余生产品种全部采用企业标准生产或直接采用国外标准生产。表1列出了常用双相不锈钢的牌号、表1常用含氮双相不锈钢的牌号、制造商及化学成分标准号制造商牌号化学成分/%抗点蚀当量制造商及化学成分。
  
  2含氮双相不锈钢的冶炼工艺氮的溶解度随气氛中氮分压的增加而显着提高,随着温度的降低也有一定程度提高。因此在AOD冶炼条件下,倾向于在较低温度下向钢液吹氮,增加不锈钢中的氮含量。
  
  M、Mn、Cr、V、Nb、Ti等元素降低氮在钢液中的活度从而提高氮的溶解度。如需在热处理期间溶解氮化物,可加少量V、Nb和Ti.Ni、Cn、Si、C等元素降低钢液中氮的溶解度,应尽可能控制在下限含量。
  
  作为实用的氮合金化冶炼方法,有以下几种:等离子炉合金化。等离子加热器将气体加热到5000~30000K使部分离子化,根据等离子钢液吸氮热力学计算,压力为1MPa,仅用氮气增氮,使奥氏体氮含量达0.87%.真空感应炉合金化。真空感应炉熔炼提供密闭的熔炼空间,使熔炼期间保持所需要的氮气压力,可以控制氮的添加量。钢水在这种炉中进行大量氮合金化是通过气相来实现的,日本不锈钢公司曾使用该法生产出了含氮达0.80%的20Cr-10Ni奥氏体不锈钢。
  
  增压电渣重熔法。即采用一定成分的电极,在具有一定压力的密封容器中重熔。在PESR过程中,超过溶解度极限的氮合金化需要采用固态含氮添加剂,如FeCrN、CrN、SiN等进行连续加氮,此法可获得含氮量超过1 %的不诱钢;太钢采用A0D精炼工艺,成功使用该法大批量冶炼出含氮量为0.10%~0.16%的双相不锈钢。
  
  粉末冶金生产法。固态最适合在低于、甚至高于溶解度极限的情况下使氮化物析出而加进高的氮含量。通过热等静压的粉末冶金法将氮化物(N)嵌入钢的基体中。
  
  3高氮双相不锈钢的形变热处理双相不锈钢通过普通机械热处理(形变热处理),可以得到1~3pm超细晶粒的a+7组织,即经热轧的a+7组织的双相不锈钢在《单相区固溶处理,随后进行过饱和a-相大变形量(85%)冷轧,接着在a +y区时效。因为变形a-相在时效过程很易回复,7-相在a亚晶界上析出。这种细的组织也可以通过热轧材大变形量冷轧后进行短时退火后形成条形的a+7组织。
  
  中华不锈钢网当地报道:第二相的存在增加了基体相的应变硬化速率,在氮合金化的双相不诱钢中,铁素体是更有延展性的相,采用正确的轧制道次和工艺制度,即使是高氮合金化的双相不镑钢也能加工成形W. 4太钢含氮双相不锈钢的生产

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