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江苏不锈钢管304于304L是一种吗一支多重
录入时间:2016/12/21 点击数:1067
简介: 不锈钢材料组织控制技术      材料的开发是通过控制成分、加工热处理来…
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产品介绍

不锈钢材料组织控制技术

 
材料的开发是通过控制成分、加工热处理来控制结晶构造和组织完成的。不锈钢具有优良的耐蚀性,其性能是由合金的组成决定的。但是,为了充分发挥合金本来具有的特性。其前提必须是材料组织的最佳化。另外,不锈钢也是力学性能优良的材料,与其他钢铁材料一样,要求对材料组织进行最佳控制以得到强度、加工性、韧性等所需的特性。本文在应用不锈钢优良特性的同时,以典型的钢种概述了其重要的组织控制,并且也介绍了最近开发的新钢种材料设计方法。
2不锈钢按材料组织的分类
不锈钢的特性与材料组织有着密切关系,因此,根据组织进行分类。以SUS304为代表的奥氏体系不锈钢,由SUS430和高纯度铁素体系组成的铁素体系不锈钢及以SUS42OJ1为代表的淬火硬化能高的马氏体系不锈钢。此外,还有少量特殊的双相不锈钢和析出硬化型不锈钢。从主要构成元索的角度,把奥氏体系不锈钢、双相不锈钢、析出硬化型不锈钢称作Ni—Cr系或Ni系不锈钢,把铁索体系不锈钢、马氏体系不锈钢称作Cr系不锈钢。SUS430(17Or)是铁素体系不锈钢的常用钢种,通常使用经退火得到的铁素体+碳化物的组织。高纯度铁素体系不锈钢是铁素体单相组织钢种的总称,它是通过减少铁素体系不锈钢中的C、N,然后加入易形成碳氮化合物的Ti、Nb稳定化元素,以减少固溶C、N的钢种。
双相不锈钢用固溶处理。使奥氏体和铁素体大致以1:1的比例存在。除有22%~25%Cr外,因含Mo、N,故具有优良的耐蚀性。此外,由于有铁素体的存在。故具有比奥氏体系不锈钢更为优良的耐应力腐蚀性。析出硬化系不锈钢大多采用热处理和加工诱起相变,使基体组织为马氏体,然后使Cr和Ni—A1金属间化合物在马氏体中析出。而达到高强度化。
3不锈钢组织、材质的控制和新钢种开发
3.1奥氏体系不锈钢(SUS304、SUS301、SUS304J1)
SUS304具有优良的耐蚀性、耐热性和加工性等均衡的优异特性,与SUS3o4对应的Fe—Cr—8%Ni合金的平衡状态。由奥氏体系不锈钢这个名称也许你会感到初晶是铁素体是个意外,但是,18%Cr的SUS304的凝固形态按所谓FA方法,在铁素体(有时称8铁素体)凝固后,就形成奥氏体。其优点是利用在凝固中残留的铁素体,可使连铸和焊接时难以发生凝固裂纹。奥氏体的晶界因s易发生脆化,而铁素体因S的固溶度大具有固定S的作用,结果可使奥氏体晶界纯净而强化。在不锈钢板的生产工艺中,一般按下述原则进行成分调整,使连铸时残余的少量铁素体在热轧加热时固溶进单相奥氏体中。
为了进行加工性能优良的材料设计,必须根据加工方式,控制材料组织。凸肚性如上所述可用TRIP来提高,但深冲性和凸缘延伸性反而会因加工马氏体的生成量多而易下降。特别在多段深冲时,因凸缘部的硬化阻碍下工序深冲加工性的倾向很强。
为了满足这样的材料特性,用调整低屈服强度和加工诱起马氏体的生成量及奥氏体的加工硬化,开发了极软质高加工性奥氏体系不锈钢板(17Cr—8Ni—2.7Cu—2.7Mn—低C、N)。为降低屈服强度,采用新的精炼技术,降低了使奥氏体固溶强化的c和N含量。与通常的SUS304(8Ni)相比,抑制了加工诱起马氏体的生成,这样就可使奥氏体的稳定性与18Cr—9Ni钢相同。另外,为了调整奥氏体的加工硬化,应使Ni、Mn和cu的加入量最佳化。只要将加工诱起马氏体生成的TRIP和奥氏体本身的加工硬化进行最佳化组合就可使二次加工性最大化。
3.2高纯度铁素体系不锈钢(SUS430LX,SUS444等) 由于高纯度化精炼技术的进步,可使典型的杂质元素C大幅度地减少,从而开发了具有优良耐蚀性、加工性和焊接性等的高纯度铁素体系不锈钢。高纯度铁素体系不锈钢的特征在于:除低(C+N)化外,可用Ti和Nb进行稳定化,并根据使用的腐蚀环境可加入Cr,同时按照需要还可加入Mo和Cu来提高耐蚀性。
本开发钢是以17Cr为基的铁素体系不锈钢,是同时具有最高水平的加工性和能降低“起皱”的新钢种。为了用17Cr得到最高水平的延性,在精炼过程中必须彻底降低杂质元素,且稳定化元素Ti也应该控制在需要的最小限度。为了提高r值,应采用新精炼设备(SUS—REDA),来极力降低C、N,作为固定元素选用了提高r值效果大,但强度增加小的在达到这样彻底高纯度化时,由于连铸坯铸态组织是发达的粗大柱状晶组织,所以.造成{100}群体形成。已知对该群体阻断最有效的方法就是再结晶,但为了把{100}群体完全阻断,仅用一次再结晶是不充分的,故在制造过程中必须反复进行二次以上的再结晶。
由于高纯度铁素体系不锈钢的再结晶核主要是在晶界上,所以为有效地得到再结晶组织,必须使铸态低倍组织微细化。由于铸造时利用氧化物可促进异质核的生成,阻断柱状晶的发展,因而能达到凝固组织微细化的目的。   由于抑制了粗大柱状晶的发达,可使热轧前晶粒微细化。故在热轧过程中就能一次得到完全的再结晶组织。另外,由于碳氮化物和碳硫化物在氧化物+TiN上复合析出并凝聚,也可防止在热轧退火时抑制再结晶的微细析出物,从而得到了具有高r值和低“起皱”的微细再结晶组织。通过热轧过程中的再结晶和热轧板退火时的再结晶,无须采用其他工艺就能阻断该群体,并且存在的复合析出物能促进冷轧后最终退火时的晶粒成长,因而有利于确保延性、高r值化。 如上所述,由于控制了以氧化物为核的凝固、析出,使凝固组织微细化,织构和晶粒控制变得简单易行,从而得到了可同时获得高加工性和低“起皱”的合理制造工艺。开发钢深冲后的外观。与原来的钢(SUS430)比较,可清楚地看到成形性提高的同时,在杯侧壁未发生明显的“起皱”缺陷。用氧化物凝固组织高加工性铁素体系不锈钢的材料设计。
4结束语
不锈钢是具有优良的耐蚀性、力学性能的材料,为了有效地利用这些优点,除了合金元素的选择,材料组织的控制是极其重要的,因此,以常用的SUS304等奥氏体系不锈钢和高纯度铁素体系不锈钢为例,叙述了控制材料组织的方法,还介绍了最近用控制材料组织开发的极软质奥氏体系不锈钢及高加工性铁素体系不锈钢的材料设计。
 
 
专家:钢铁业扭亏微利没从根本上摆脱困境
 
 
 
中国钢铁工业协会常务副会长顾建国18日在“我的钢铁”年会上表示,当前钢铁业的销售利润率仅1.28%,在制造业中排名靠后。“钢铁业今年虽然扭亏微利,但依然没从根本上摆脱困境。”
以钢铁为代表的黑色金属价格反弹,是今年大宗商品市场的热点。以螺纹钢价格为例,今年年初仅2000元每吨左右,而最新价格已突破3600元每吨,涨幅约80%。
中钢协的统计显示,今年1—10月会员钢铁企业累计实现利润286.66亿元。35家上市钢企三季报显示,29家钢企实现盈利,占比达八成。而在去年同期,35家钢企中亏损企业超过六成。
虽然形势有所好转,但钢铁业面临的挑战依然巨大。除了利润率依然很低,铁矿石等原料价格的快速上涨正在挤压钢铁业的盈利空间。另外,钢铁企业的短期、长期借款规模偏高。今年10月末钢铁行业资产负债率达69.55%,较上年同期略有提升。
由于降本增效难度逐步加大,中钢协会员企业的主营业务在今年10月出现单月亏损,11月份的情况也不容乐观。
考虑到钢铁业仍未从根本上摆脱困境,顾建国表示,明年行业要加大去产能去杠杆的力度。钢铁企业重组,是去产能工作的一个探索。国内钢铁业前十名企业所占的市场份额,离“十三五”提出的60%目标还有很大距离。“明年要继续推动钢铁业联合重组,提高行业集中度和市场竞争力。”顾建国说。
 
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