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70年代以來,我國不銹鋼材料研究工作的其它重要進展有:研制了南京棲霞高強度和超高強度的南京棲霞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的高純鐵素體南京棲霞不銹鋼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相量嚴加控制的尿素級南京棲霞不銹鋼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。


南京棲霞00Cr17Ti是一種低碳、氮含量的鐵素體不銹鋼。與前述南京棲霞1Cr17Ti和0Cr17Ti相比較,由于間隙元素碳、氮含量較低,故其耐蝕性、塑性、韌性均有所改善。此鋼的用途基本上與0Cr17Ti相同,但是,當(dāng)耐蝕性、深沖性能、可焊性要求較高時則可選用南京棲霞00Cr17Ti。 1Cr17Mo2Ti是在1Cr17Ti鋼中加入~2%Mo而發(fā)展的鋼種。由于Cr,Mo 的復(fù)合作用,此鋼對弱還原性酸和有機酸(例如醋酸、果酸等)的耐腐蝕能力以及耐孔蝕的性能遠較1Cr17Ti鋼為優(yōu)。 此鋼種多用于制造與有機酸相接觸的設(shè)備以及制鹽、人造纖維、造紙、食品等工業(yè)用的耐蝕和清潔設(shè)備。1Cr17Mo2Ti鋼在氧化性酸中,例如在硝酸中其耐蝕性低于不含鉬的Cr17型鋼,故它不適于在氧化性酸中使用。 1Cr25Ti系高鉻含量的一種純鐵素體不銹鋼。它在1000~1100 ℃有良好的抗氧化性。此鋼的主要用途是制造耐氯鹽(如氯化鈉)溶液和不同濃度的硝酸或磷酸腐蝕的容器。也可制造換熱器、蛇形管和硝酸濃縮設(shè)備。由于含鉻量高、有б相脆性和475℃脆化敏感性,故長期使用溫度應(yīng)避開б相形成溫度和450~550℃范圍。



χ相和Laves相 χ相主要出現(xiàn)在含鉬的不南京棲霞銹鋼中,是具有體心立方結(jié)構(gòu)的金屬間化合物,每個晶胞內(nèi)含有58個原子,代表的化學(xué)成分是Fe36Cr12Mo10。但是由于金屬原子的相互置換,其化學(xué)組成可在一定的范圍內(nèi)變動。在奧氏體南京棲霞不銹鋼中,該相的實際成分多為(FeNi)36Cr18Mo4。χ相主要在晶界,非共格孿晶界和晶內(nèi)的位錯處開始生成。晶內(nèi)生成的χ相與奧氏體基體保持一定的位向關(guān)系。 Laves相(η相)是B2A型固定原子構(gòu)成的金屬間化合物。在含鉬或鈮的奧氏體南京棲霞不銹鋼中形成的Laves相成分分別為Fe2Mo和Fe2Nb。該相具有六方結(jié)構(gòu),每個晶胞中含有12個原子。與碳化物,б相和χ相等相比,Laves相在鋼中生成較慢,生成量也較少,且主要是晶內(nèi)沉淀,與奧氏體基體也保持一定的位向關(guān)系。為形成該相,對B,A原子的相對大小有嚴格的要求:兩者原子半徑的比值不得大于1.225。 影響χ相和Laves相沉淀的因素是相似的。鋼中合金元素有重要影響。鉬、硅和鈦會加速χ相和Laves相的形成,特別是鉬的作用更為明顯;鎳、碳和氮含量的提高對這兩種相的沉淀均有抑制作用。冷加工對這兩種中間相的沉淀速度和沉淀量有不太強的促進效果。 奧氏體不銹鋼中χ相和Laves相的沉淀,也像б相一樣,導(dǎo)致耐蝕性下降及塑性、韌性的降低。但是由于這些相的沉淀溫度與碳化物及б相的沉淀溫度大體上相重合,因而在實際時效過程中,單獨出現(xiàn)χ相或Laves相的情況是極少見的,這些相總是與碳化物、б相等相伴隨而出現(xiàn),且往往是次要相和后生相。所以,這些相的形成對不銹鋼耐蝕性和力學(xué)性能的影響常常被作為主要相的碳化物或б相的作用所掩蓋。




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