70年代以來,我國不銹鋼材料研究工作的其它重要進展有:研制了紅河高強度和超高強度的紅河馬氏體時效不銹鋼并投入工業(yè)試制與應(yīng)用;采用真空感應(yīng)爐、真空電子束爐和真空自耗爐冶煉并批量生產(chǎn)了C+N≤150-250ppm的高純鐵素體紅河不銹鋼00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2;含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo含N的Cr-Ni奧氏體不銹鋼,例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5(N)、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋開發(fā)中獲得了應(yīng)用;在解決濃硝酸腐蝕和固溶態(tài)晶間腐蝕方面,研制了00Cr25Ni20Nb和幾種超低碳高硅不銹鋼,80年代以來,超低碳并對鋼中磷含量和α相量嚴(yán)加控制的尿素級紅河不銹鋼00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N兩種牌號研制完成,它們的板、管、棒材、鍛件以及焊接材料均在大中型尿素工業(yè)中得到了應(yīng)用,取得了滿意的結(jié)果;由于一些特殊鋼廠陸續(xù)建成冶煉不銹鋼的爐外精煉設(shè)備,例如AOD(氬氧精煉爐)、VOD(真空氧精煉爐)等并已投產(chǎn),我國不銹鋼的冶煉技術(shù)上了一個新臺階。它不僅使低碳、超低碳不銹鋼的生產(chǎn)變得輕而易舉,而且使不銹鋼的內(nèi)在質(zhì)量提高,成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奧氏體鋼存在一系列缺點,美、日等工業(yè)先進 早在60年代便已經(jīng)實現(xiàn)了由含Ti不銹鋼到普遍采用低碳、超低碳不銹鋼的過渡,而我國是在1985—1990年間才大力進行低碳、超低碳不銹鋼的開發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用,取得了一些可喜的進展,例如1988年底我國低碳、超低碳18-8型不銹鋼產(chǎn)量已占我國不銹鋼產(chǎn)量的10%左右。但與不銹鋼板生產(chǎn)、應(yīng)用的先進 相比(例如日、美等國含Ti的18-8型Cr-Ni鋼僅占不銹鋼產(chǎn)量的1.5%左右),還存在著很大的差距。80年代,我國還開展了控氮(N 0.05%—0.10%)和氮合金化(N>0.10%)Cr-Ni奧氏體不銹鋼的研制工作。試驗表明,氮在Cr-Ni奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼中是一種無價且非常有益的合金元素。對氮的強化作用,降低鋼的晶間腐蝕敏感性,改善鋼的耐蝕性,特別是改善鋼的耐點蝕等方面的機制,正在進行深入的研究工作。幾種控氮和氮合金化的Cr-Ni奧氏體不銹鋼已結(jié)合工程需要投入了批量生產(chǎn)和應(yīng)用。

紅河2Cr13鋼冷塑性變形性能、深拉和深沖性以及切削加工性均尚好,它的熱加工溫度以850-1200℃為宜,隨后需砂冷或及時進行退火處理。它的熱處理工藝見表2-20。此紅河鋼焊后硬化傾向大,易出現(xiàn)裂紋。若用Cr202Cr207等焊條焊接時,焊前需經(jīng)250-350℃預(yù)熱,焊后需在700-730℃回火,若用奧107,奧207等焊條焊接,則可不進行焊后熱處理。 3Cr13鋼由于碳含量高,故冷變形性能較1Cr132Cr13鋼為差,但其熱加工并無困難,熱變形適宜溫度為850-1200℃,隨后需緩冷并及時退火。3Cr13鋼的軟化退火與淬火工藝與紅河1Cr132Cr13相同,但回火溫度較低,一般為200-300℃。由于3Cr13鋼可焊性差,一般情況下它不用于焊接。 4Cr13鋼的熱加工溫度與1Cr13,2Cr13,3Cr13相同。但其冷加工性能較3Cr13更差。熱處理時退火溫度為750-800℃,隨后爐冷;淬火溫度為1050-1100℃,然后油冷;回火工藝與3Cr13不銹鋼相同。此鋼的可焊性很差,一般不用于焊接。

紅河鐵素體不銹鋼中的相 鐵素體不銹鋼中的相主要有碳化物、氮化物,金屬間相和馬氏體相等。 (1)碳化物和氮化物 研究表明,碳和氮在鐵素體中的溶解度非常低。例如,在含鉻26%的鐵素體不銹鋼中1093℃時,碳在鋼中的溶解度為0.04%,而在927℃僅為0.004%,溫度再低要降到0.004%以下;927℃以上時,氮在鋼中的溶解度為0.023%,而在593℃僅為0.006%,因此,鐵素體不銹鋼在高溫加熱和在隨后冷卻的過程中,即使急冷,也常常難以防止碳化物和氮化物的析出。 鐵素體不銹鋼中的碳化物主要是(Cr,F(xiàn)e)23C6和(Cr,F(xiàn)e)7C3 . 鐵素體紅河不銹鋼中的氮化物主要是CrN+Cr2N。 (2)金屬間相 鐵素體紅河不銹鋼中的金屬間相主要有αˊ相和б相 ① αˊ相:早期曾發(fā)現(xiàn),鉻含量>15%的鐵素體不銹鋼在400-500℃范圍內(nèi)長時間保溫會產(chǎn)生強烈的脆化,并使鋼的強度硬度顯著提高。這種現(xiàn)象一般稱之為475℃脆化。

紅河00Cr12Ni10AlTi鋼的焊接性能良好,不論是在退火狀態(tài)還是在時效條件下均易于焊接??墒褂枚栊詺怏w保護焊和手工電弧焊等焊接方法。焊接材料宜采用與母材相同的化學(xué)成分。不必焊前預(yù)熱和焊后退火。焊后進行480℃時效處理,可獲得與母材相近的強度和韌性。 此鋼易于熱加工,熱加工的溫度范圍為1038-1230℃。為了得到細化的晶粒和 機械性能,終加工溫度應(yīng)限制在816-927℃范圍內(nèi), 在終加工溫度范圍內(nèi)應(yīng)盡可能加大變形量,至少應(yīng)為20% 。加工后空冷到室溫即可。紅河 00Cr12Ni10AlTi鋼在大氣中的耐蝕性相當(dāng)于0Cr19Ni9和Cr17型鐵素體鋼, 在鹽霧試驗中,鋼的耐蝕性稍低于1Cr17而優(yōu)于1Cr13。在沸騰20%H3PO4,60%醋酸,25%和65%HNO3中,其耐蝕稍好于1Cr13,但不如紅河0Cr19Ni9和1Cr17不銹鋼。

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