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Nb-Ti双稳定化的409型T466钢的开发
作者:304L不锈钢板     更新时间:2011/8/14 12:39:51

传统单Ti稳定的铁素体不锈钢的性能和表面质量达不到要求,10余年的研究表明,当Nb+Ti复合使用稳定碳和氮时,就能获得一些重要的优点。这些实验结果导致了现代铁素体不锈钢,或者说是双稳定化钢的开发。

  双稳定化的主要优点包括:(1)改善表面质量;(2)改善成形性能;(3)焊接性能好;(4)更高的高温强度(更好的抗蠕变性能);(5)优越的抗热疲劳性能;(6)更好的抗高温氧化和水溶液腐蚀性能。

  化学成分:

  Nb和Ti对C、N具有稳定化作用,但稳定化程度决定于C、N,Nb、Ti的浓度则决定于碳氮化物的溶度积,而溶度积是温度的函数。当Nb、Ti复合应用时,冶金特性复杂化。TiN在钢水中的溶解度与Cr含量有关.

  NbC和TiC在较低温度(固相线下)形成,它们有时形成Nb,Ti(C,N),有时附生在TiN的立方体表面上。因为TiN在钢水中形成,对连铸坯表面质量,光亮退火的板材表面质量影响很大,所以含Ti钢的氮含量尽量低,以求Ti含量尽量低。早期开发的Ti稳定化钢因间隙元素含量较高,对C来说未必是完全稳定化。Nb、Ti双稳定化钢中的Ti稳定N,Nb稳定C,各自按氮化物和碳化物化学当量比(要富余一些)加入。500~900℃工作的双稳定化钢,由Nb和对TiN而言过剩的Ti把C稳定,这就是双稳定化改善了Ti单稳定的钢的晶间腐蚀的原因。一般说Nb与Ti之比为2∶1,Nb的加入量大于7倍(C+N)。

  焊接性能:

  Nb添加到Ti稳定的T409钢中,对钨极惰性气体保护焊的焊接性能没有不利的影响。双稳定化钢焊缝处夏比V形缺口冲击韧性得到改善(见表6.4.2)。对较厚的板带材0.28Nb+0.1Ti钢仍保持着高的焊缝韧性水平,优于0.25Ti钢。而且,双稳定化T466TM与单TiT409钢的显微组织相似,焊缝中心线为细晶组织,周围为粗大的柱状晶结构,直至热影响区。

  大量存在的证据表明,稳定化的类型对铁素体不锈钢的几个重要的性能有重要的影响,而且,从本文给出的资料来看,现代双稳定化铁素体不锈钢比单稳定化钢表现出更好的室温和高温性能。此外,对于像汽车排气系统这样的用途,双稳定化铁素体不锈钢比单稳定化钢更合适。同时也得出以下几点:

  (1)研究工作表明稳定化元素的选择强烈地影响了11.5%Cr铁素体不锈钢的综合性能。

  (2)现代铁素体不锈钢要达到完全稳定化,m(Nb)∶m(Ti)比为2∶1;且w(Nb)≥7*(C+N)。

  (3)与单稳定化钢相比,双稳定化钢具有更低的生产和制造成本,同时具有更好的使用性能。

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