410S铁素体不锈钢的静态再结晶行为
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Value Engineering 0引言410S 不锈钢是铁素体不锈钢中铬含量最低的一种。
它具有不锈性,且耐蚀性优于含碳量高的1Cr13,2Cr13,3Cr13和4Cr13等马氏体不锈钢。
它具有良好的塑、韧性和冷成型性,且优于铬含量更高的其它铁素体不锈钢。
当410S 钢中含碳量控制的很低时,其塑性,特别是韧性、冷成型性还会显著提高。
该钢种主要用于制造耐水蒸汽、碳酸氢铵母液、热的含硫石油腐蚀的部件和设备的衬里等。
同其它铁素体和马氏体不锈钢不一样,随温度的升高,410S 型不锈钢显现出由塑性到脆性的转变。
由塑性到脆性的转变温度随厚度、热处理条件、形态、加载方式、加载速度的变化而变化,横截面在室温时会显现脆性[1-2]。
因此,本文将研究410S 铁素体不锈钢的金相变化规律,从而为410S 铁素体不锈钢成型和生产工艺优化提供参考。
1试验材料及方法本试验采用410S 铁素体不锈钢为试验材料,试样直接取样于连铸坯,对连铸坯沿拉坯方向取样,所有钢种试样按照国标GB/T4338-2006进行机加工,尺寸为覫10mm ×120mm ×M18的圆棒试样,见图1。
本试验采用岛津AG-10TA 程控万能材料试验机、电子控温仪、电阻加热炉等设备在300℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃高温拉伸了不锈钢试样,并且之后对试样进行了淬火,热变形后的试样经截取、镶嵌、磨光、抛光等几个步骤,用30gCuSO 4+10gHCl+60gH 2O 溶液进行了腐蚀,并通过用高倍光学显微镜组织观察。
2结果与讨论2.1热塑性特征曲线在图2中Rm 为抗拉强度,Z 为断面收缩率,A 为延伸率。
由抗拉强度随温度的变化曲线(图2)可知,变形温度在300~1150℃范围内,随着温度的升高,试样的强度迅速下降,在500℃时为501.08MPa 而1150℃时仅为3.4MPa 。
中小形变退火后410S铁素体不锈钢组织和性能的变化材料成型与控制工程专业毕业设计毕业论文毕业设计(论文)中小形变退火后410S铁素体不锈钢组织和性能的变化学院:机械工程学院专业:材料成型与控制工程姓名:闫白学号: 0712202081指导教师:方晓英教授毕业设计(论文)时间:二О一一年五月三日~五月三十一日共四周摘要本文将对中小形变锻造后在相同温度,不同时间退火后的410S铁素体不锈钢进行微观组织观察、硬度比较和织构分析,研究再结晶和形变以及退火时间的关系。
结果表明:(1)热轧态的410S试样,在1200℃下退火5min可以使碳化物比较充分的溶解,获得比较均匀的组织和粗晶。
(2)锻造后的金属,其硬度值会提高,这是由于变形产生了畸变能,储存在内部,以及加工硬化的缘故。
(3)在相同的退火温度800℃下,在不同的退火时间(5min,0.5h,1h)都会经过回复、再结晶、晶粒长大三个阶段。
这个过程中会有碳化物析出,并会产生少量的低碳马氏体。
(4)热轧态410S样品经1200℃下退火5min的预处理,在27%形变800℃退火完全再结晶时间为0.5h,在57.9%形变800℃退火完全再结晶时间接近1h。
(5)变形量越大,其变形后硬度越低,完全再结晶时间越长。
这这是由于变形量越大,变形速率越大,变形热就越多,一定程度上消除了残余应力,从而其硬度值越低;在再结晶过程中,要释放变形热,所以变形热越多,其完全再结晶时间越长。
(6)在退火的过程中,随着退火时间的延长,金属的硬度值会不断下降。
(7)27%形变锻压后,其硬度值在白灰两个区域差值较大,正好验证了取向依赖性,即变形过程中,某些区域硬化程度高,其硬度就高;某些区域硬化程度低,其硬度就低。
(8)27%形变-800℃-5min,27%-800℃-1h 和57.9%形变-800℃-1h都具有(110)和(211)织构,而57.9%形变-800℃-5min只有(110)织构。
作者简介:王建新(1969-),男,酒钢集团天风不锈钢有限公司,工程师,硕士,从事不锈钢炼钢工艺研究。
410S不锈钢冶炼过程全氧和夹杂物分析王建新,陈兴润,潘吉祥(酒钢集团天风不锈钢有限公司,甘肃嘉峪关735100)摘 要:对采用“铁水预处理→AOD→LF→CC”工艺路线生产410S铁素体不锈钢炼钢过程全氧和夹杂物进行了分析。
结果表明,随着AOD冶炼、LF精炼和连铸过程的进行,410S不锈钢钢水中全氧含量、夹杂物数量和夹杂物的尺寸呈逐渐减小的趋势。
AOD还原后、AOD脱硫后、LF精炼阶段和连铸中间包中夹杂物的类型主要为CaO-SiO2-MgO-Al2O3,但成分略有不同,各个阶段夹杂物的类型跟冶炼工艺有关。
在研究的基础上,提出了生产工艺的改进措施,有效改善了钢水中夹杂物水平,并大幅减少了冷轧产品表面缺陷的发生。
关键词:410S铁素体不锈钢;夹杂物;全氧含量中图分类号:TF764+.1 文献标识码:A 文章编号:1002-1043(2013)03-0032-04Analysis of the total oxygen content and inclusions in410S ferritic stainless steel during smelting processWANG Jian-xin,CHEN Xing-run,PAN Ji-xiang(Tianfeng Stainless Steel Co.,Ltd.,Jiuquan Iron and Steel Group Corporation,Jiayuguan 735100,China)Abstract:The total oxygen content and inclusions in 410S ferritic stainless steel pro-duced by the route of hot metal pretreatment→AOD→LF→CC were studied.The re-sults show that the total oxygen content,inclusions quantity and the inclusions size de-crease throughout the AOD→LF→CC process.The inclusions after the AOD reductionand are mainly CaO-SiO2-MgO-Al2O3compounds,while in LF refining and tundish.Ad-ditionally,the types of inclusions change at the different stage of the process.The vari-ation of the composition of the inclusions during the route of AOD→LF→CC are relatedto the smelting process.The technology improvement measures in manufacture havebeen accepted on the basis of the research.The inclusion level of the steel are improvedeffectively and significantly reduce the occurrence of surface defects of cold-rollingplates.Key words:410S ferritic stainless steel;inclusion;total oxygen content 410S不锈钢是目前应用最广的一种铁素体不锈钢,多用于厨房用具、建筑工业等领域,它具有成本低、导热系数高、线膨胀系数小等优点[1]。
410S不锈钢热变形行为研究的开题报告一、选题背景不锈钢在现代工业中具有广泛的应用,其不生锈、耐蚀、强度高等特性使其成为重要的结构材料。
而410S不锈钢作为一种铬镍低合金不锈钢,较为适用于高温、低温环境下的使用。
研究410S不锈钢的热变形行为对于提高其材料强度、延展性、韧性等性能有着非常重要的意义。
二、研究目的本次研究旨在探究410S不锈钢在高温热应变下的变形行为,分析其塑性变形机理,并为其在实际应用场合中的应变控制、成型工艺等方面提供理论依据,以提高其制造质量和使用性能。
三、研究内容1.410S不锈钢介绍及其热变形机制分析2.研究410S在常温至高温区间内的拉伸性能,并评估其在高温条件下的抗氧化性能、热稳定性等关键性能3.采用热仿真实验研究不同温度、应变速率条件下410S的塑性变形行为,分析变形机理及其影响因素4.对研究结果进行统计分析和数学模拟,并撰写研究报告四、预期成果通过本次研究,预期取得以下成果:1.深入了解410S不锈钢的热变形机制2.确定410S在高温条件下的塑性变形特性3.提供410S的热塑性模型4.为410S不锈钢在制造和应用方面提供理论依据五、研究方法本次研究将采用材料实验测试、热仿真实验、统计分析、数学模拟等方法进行。
其中,通过材料实验对410S不锈钢的拉伸性能进行测试;利用热仿真实验对不同温度和应变速率下410S的塑性变形行为和变形机理进行研究;最后,通过统计分析和数学模拟,对研究结果进行分析,确定410S的热塑性模型。
六、研究难点1.热仿真实验中采用的热塑性材料本构模型建立难度大2.研究结果难以量化和准确评估3.实验条件难以控制,存在误差七、研究进度安排1.前期准备:研究408S不锈钢的相关文献查阅、材料实验的准备工作等——时间:1个月2.材料实验测试:拉伸实验——时间:1个月3.热仿真实验:温度、应变率等条件下的热变形行为研究——时间:3个月4.统计分析和数学模拟研究——时间:1个月5.撰写研究报告——时间:1个月总计:7个月。
浅析410S不锈钢的轧制边裂控制作者:曾霞来源:《中小企业管理与科技·下旬》2010年第05期摘要:410S不锈钢是一种铁素体不锈钢,以其成本低、线膨胀系数小、导热系数高等优点,在各种工业领域以及日常生活中获得了大量而广泛的应用。
然而,这种不锈钢在热轧制过程中,很容易出现边裂缺陷。
本文主要通过讨论对边裂产生的影响因素,以寻求合理的控制方法。
关键词:410S不锈钢轧制边裂0 引言不锈钢具有不生锈、耐腐蚀,并有很多其他优良性能。
在各种工业领域以及日常生活中,已经获得了大量而广泛的使用。
不锈钢的发明是世界冶金历史上的一项伟大成就。
根据钢的组织结构可以将不锈钢分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双向不锈钢等,也可以根据牌号将不锈钢分为200系列、300系列、400系列等。
每种型号的不锈钢都有各自的性能特点,在实际应用中应根据具体使用特性选择合适的不锈钢。
410S不锈钢是一种铁素体类不锈钢,其产量占铁素体不锈钢总产量的50%左右。
这种不锈钢具有成本低、线膨胀系数小、导热系数高等优点。
同时,得益于连铸和超低碳氮冶炼技术的进步,铁素体类不锈钢的纯度得到了较大的提高,其成型性能和焊接性能等方面的缺点也得到了明显的改善。
正是由于铁素体类不锈钢的低成本以及优良的性能,使其应用越来越广泛。
然而,这种不锈钢在热轧制过程中很容易出现边裂现象,从而降低了铁素体不锈钢产品的质量,增加企业的生产成本,也对后道工序的加工生产带来了风险和损失。
所以很有必要对410S不锈钢热轧制过程中的边裂现象进行研究,从而优化轧制工艺,并在以后的生产加工中进行有效的控制。
1 410S不锈钢的组成1.1 410S不锈钢的化学成分 410S不锈钢是铁素体不锈钢,为体心立方结构的铁基合金,其含Cr量一般是在12~13%,典型的化学成分见表1。
1.2 410S不锈钢中的相这种不锈钢从它的C和N含量以及铸态、热轧态的组织来看,不管是在高温还是常温下都不是单一铁素体组织,其相主要有碳化物、氮化物、金属间相和马氏体相等。
铁素体不锈钢知识点铁素体不锈钢铬含量12%~30%,在高温和常温下均以体心立方晶格的铁素体为基体组织的不锈钢。
这类钢一般不含镍,有的含有少量钼、钛或铌等元素,具有良好的抗氧化性,耐蚀性和耐氯化物腐蚀破裂性。
铁素体不锈钢根据铬含量可分为低铬、中铬和高铬三类,根据钢的纯净度,特别是碳、氮杂质含量又可分为普通铁素体不锈钢和超纯铁素体不锈钢。
普通铁素体不锈钢有低温和室温脆性,缺口敏感性及较高的晶间腐蚀倾向,焊接性较差等缺点,虽然这类钢发展的较早,在工业应用一直受到很大限制。
普通铁素体不锈钢的这些不足,与钢的纯净度,特别是与钢中碳、氮等间隙元素的含量较高有关。
只要钢中碳、氮足够低,例如不大于150×10-6~250×10-6,基本上可克服上述缺陷。
20世纪70年代后由于冶炼技术特别是真空冶金和二次精炼工艺的发展,已能生产出碳+氮≤150~250×10-6的高纯铁素体不锈钢,使这类钢在工业上获得了广泛应用。
分类一般可分为普通铁素体不锈钢和高纯铁素体不锈钢两大类。
(1)普通铁素体不锈钢。
此类钢包括低、中、高三种铬含量。
低铬铁素体不锈钢,含铬大约为11%~14%,如中国的00Cr12,0Cr13Al。
美国的AIS1400、405、406MF-2(见表)。
此类钢具有良好的韧性,塑性,冷变形性及可焊性。
由于钢中含有一定量铬、铝,因此有较好的抗氧化性和不锈性。
405可用作石油精炼塔、槽衬里、蒸汽涡轮机叶片、耐高温硫腐蚀装置等。
400用作家庭及办公室用具等。
409用于汽车排气消音系统装置及冷、温水管等。
中铬铁素体不锈钢,铬含量为14%~19%,如中国的1Cr17、1Cr17Mo。
美国的AISl429、430、433、434、435、436、439(见表)。
此类钢有着较好的耐锈性和耐蚀性。
其加工硬化系数较小(n≈2),有着良好的深拉深性能,但延性较差。
430用作建筑装饰、汽车装饰、厨房装备、气体燃烧器及硝酸工业装置的部件等。
形变退火后铁素体不锈钢的晶界组成及腐蚀特性铁素体不锈钢由于不含贵重的镍以及具有优异的晶间应力腐蚀抗力的特点,使得它成为未来不锈钢的重要发展趋势。
但由于晶界碳化物析出造成的合金焊缝和熔合线处的晶间腐蚀问题从某种程度上限制了它的使用。
目前为避免铁素体不锈钢晶间腐蚀的方法是回火处理(700~800℃);添加合金元素(如Ti、Nb等)稳定化处理和通过精炼技术降低碳氮含量。
这些方法都不无弊端,且都是从抑制晶界碳化物析出的角度来考虑的。
可以想像,若通过控制和设计合金的晶界结构来减少或避免碳化物在晶界的析出行为有望是一个有效的方法。
晶界设计和控制的思想最早由日本学者提出,近20年来,该思想主要应用在中低层错能面心立方金属材料(如奥氏体不锈钢、铜合金、镍合金和铅合金等)的晶界设计和优化上,并发展为晶界工程或晶界特征分布优化,其基本思路是通过适当的合金化和加工工艺得到高比例的低能晶界,从而大幅度改善合金的晶界失效(晶间腐蚀、晶界应力腐蚀开裂及高温蠕变等)抗力。
而在具有体心立方晶体结构的铁素体不锈钢中,诱发低能的小角度晶界或称Σ1晶界应是改善晶间腐蚀抗力的一个行之有效的方法。
目前有关在铁素体不锈钢中诱发高比例的小角度晶界的加工工艺及小角度晶界的形成机理还鲜见报道,本文拟以410S不锈钢为研究对象,采用电子背散射(EBSD)技术探讨其形变退火后的晶界组成特性及晶界腐蚀特性。
实验用材为厚10mm的410S铁素体不锈钢热轧板材。
其化学成分为(质量分数,%)13.45Cr,0.027C,0.085Ni,0.70Si,0.325Mn,0.018P,0.0014S。
试样首先在930℃下退火30min,空冷(样品BM),然后切取100mm×20mm×10mm的试样进行80%冷轧变形,形变后的试样在高温(1000℃)下退火30、60和120min。
经85%冷轧形变的410S铁素体不锈钢经1000℃退火时,退火初期晶粒长大不显著;当退火时间达到2h时,晶粒长大,平均晶粒尺寸达到65μm,同时晶粒的{100}<hkl>织构明显增强,由此导致的小角度晶界比例提高。
2006年增刊宝 钢 技 术410S不锈钢带表面“砂金”缺陷成因及机理分析余海峰1,毛惠刚1,崔培耀2,许超哲2(不锈钢分公司 1.不锈钢技术中心;2.制造管理部,上海 200431) 摘要:系统地分析了不锈钢分公司410S冷轧成品带钢部分出现表面“砂金”缺陷(表面点状发亮花纹)的成因及其形成机理。
对带钢表面“砂金”缺陷进行了表面形貌观察和成分分析以及金相观察,结合国外类似经验,指出产生该缺陷的成因———晶间腐蚀。
在系统阐述了不锈钢敏化及晶间腐蚀理论的基础上,详细分析了410S产生晶间腐蚀的过程及原因,并简要探讨了大生产中控制该缺陷的可行措施。
关键词:铁素体不锈钢;410S;缺陷;晶间腐蚀;敏化;贫铬理论中图分类号:TG156.26 文献标识码:B 文章编号:1008-0716(2006)增-0035-05Forma ti on Causes and M echan is m of“Punctua te”D efect on Surfaceof410S St a i n less Steel Str i pYu H a ifeng1,M ao H u igang1,C u i Peiyao2,Xu C haozhe2(St a i n less Steel Branch1.St a i n less Steel R&D Cen ter;2.M anufactur i n g M anage m en t D epart m en t,Shangha i200431,Ch i n a) Abstract:For mati on causes and mechanis m of“punctuate”defect on surface of410S stainless stri p p r oduced by Baosteel Stainless Steel B ranch were syste matically analyzed.The SE M m icr ograph,E DS analysis and op tical m icr o2 graph of the defect were observed.A conclusi on was dra wn that the intergranular corr osi on was the cause of the defectf or mati on,in accordance with the si m ilar ex perience abr oad.On the basis of the ex patiati on of the stainless steel’s sen2sibilizati on and intergranular corr osi on theory,the p r ocess and causes of intergranular corr osi on of410S stainless steel were analyzed in detail,and the feasible measures f or contr olling the defect in mass p r oducti on were discussed briefly.Keywords:ferritic stainless steel;410S;defect;intergranular corr osi on;sensibilizati on;poor Cr theory0 背景410S(0Cr13)是铁素体不锈钢(含有少量马氏体)中铬含量最低的一种。
揭阳蚀刻410不锈钢热处理工艺(一)揭阳蚀刻410不锈钢热处理工艺引言•介绍410不锈钢的特性和应用领域•引出热处理的重要性和目的确定热处理工艺的重要性1.提高410不锈钢的强度和硬度2.改善其耐磨性和耐腐蚀性能3.增加410不锈钢的使用寿命揭阳蚀刻410不锈钢热处理工艺的步骤1.预热–确保410不锈钢均匀被加热–排除内部应力和气泡2.加热–将410不锈钢加热至适当的温度–保持一段时间,以使晶体内部发生改变3.冷却–以适当的速度冷却410不锈钢–避免产生过多的残余应力4.回火–通过再次加热和冷却来减轻冷处理带来的内部应力–提高410不锈钢的韧性和塑性确定适当的热处理参数•温度•时间•冷却速率•回火温度410不锈钢热处理工艺的注意事项•严格控制热处理工艺参数,避免过高或过低•确保工作环境的稳定性,避免外界因素对结果的影响•在热处理过程中进行必要的监测和测试,确保质量控制结论•揭阳蚀刻410不锈钢热处理工艺是提高其性能和使用寿命的重要手段•适当的热处理参数和注意事项将决定最终的效果•对于创作者来说,深入了解热处理工艺,将有助于设计更优质的产品以上是关于揭阳蚀刻410不锈钢热处理工艺的一些相关内容,希望对读者有所帮助。
论证:410不锈钢的特性和应用领域•410不锈钢是一种通用的铁素体不锈钢,具有良好的耐腐蚀性能。
•它具有高硬度、高强度和良好的热处理可行性,被广泛应用于制作刀具、阀门、轴承等工业领域。
论证:热处理的重要性和目的•410不锈钢在制造过程中可能会存在内部应力和非均匀的晶体结构。
•热处理可以通过改变晶体结构,消除内部应力,提高410不锈钢的强度和硬度,增强耐腐蚀性能。
论证:揭阳蚀刻410不锈钢热处理工艺的步骤•预热阶段:将410不锈钢均匀加热,消除内部应力,排除气泡。
•加热阶段:将410不锈钢加热至合适的温度,保持一段时间,使晶体内部发生改变。
•冷却阶段:以适当的速率冷却410不锈钢,避免过多的残余应力。
410s热处理工艺概述410s不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的铁素体不锈钢。
为了进一步提高其性能,常常需要进行热处理。
410s热处理工艺是通过加热和冷却的方式改变材料的晶体结构和组织,以达到改善材料性能的目的。
热处理工艺410s热处理工艺包括退火、固溶处理和析出硬化等步骤。
下面将详细介绍各个步骤的工艺参数和效果。
1. 退火退火是将410s不锈钢加热到一定温度,然后缓慢冷却的过程。
退火温度一般在700-900摄氏度之间,具体温度取决于材料的成分和要求的性能。
退火的目的是消除材料中的应力,改善塑性和韧性,同时使晶体结构得到重新排列,提高材料的机械性能。
2. 固溶处理固溶处理是将410s不锈钢加热到一定温度,然后迅速冷却的过程。
固溶处理温度一般在950-1050摄氏度之间。
固溶处理的目的是溶解材料中的固溶体,使其均匀分布在基体中,从而提高材料的强度和硬度。
3. 析出硬化析出硬化是在固溶处理的基础上,通过再次加热和冷却的方式,使固溶体中的溶质元素析出,形成新的强化相。
析出硬化温度一般在500-700摄氏度之间。
析出硬化的目的是进一步提高材料的强度和硬度,同时保持一定的韧性。
410s热处理工艺的效果通过退火、固溶处理和析出硬化等热处理工艺,410s不锈钢的性能可以得到明显的改善。
具体效果如下:1. 提高材料的强度和硬度,使其具有更好的耐磨性和耐蚀性。
2. 改善材料的塑性和韧性,提高其加工性能和韧性。
3. 优化材料的晶体结构和组织,减少缺陷和孔洞,提高材料的整体质量。
4. 降低材料的应力,提高其抗应力腐蚀性能。
总结410s热处理工艺是改善410s不锈钢性能的重要手段。
通过合理的工艺参数和工艺流程,可以使410s不锈钢具有更好的力学性能、耐磨性和耐蚀性。
因此,在实际应用中,热处理工艺是不可或缺的一部分,能够为410s不锈钢的使用提供更多的选择和保障。