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第六届中国国际400不锈钢大会论文评选结果公布
来源: | 作者:csscweb | 发布时间: 2020-06-09 | 2204 次浏览 | 分享到:

    第六届中国国际400不锈钢大会于2019年11月6日在北京召开。会议征文经中国特钢企业协会不锈钢分会组织专家认真评选和讨论,评选出一等奖1名,二等奖2名,三等奖3名。评选结果如下:

   一等奖   

《Nb对SUS444超纯铁素体不锈钢冲击韧性的影响机制》
   作者:张晶晶,张志鹏, 段秀峰,李建春,李国平

    摘要:采用光学显微镜、扫描电镜和电子探针研究了不同热处理状态SUS444超纯铁素体不锈钢的显微组织并进行了夏比冲击试验。试验结果表明SUS444 大生产商品材经过850 ℃时效处理10 min后,室温冲击功值从4.4 J提高至55J,韧脆转变温度从20oC以上降低至-5oC。电子探针分析认为TiN相时效处理后转变为TiN/NbC/贫Nb相的三层复合结构,提高了与基体界面的结合强度,导致冲击韧性的大幅提高。
    专家点评:超纯铁素体不锈钢因具有优异的耐蚀性、成形性和可焊性,在诸多应用场合广泛替代含镍奥氏体不锈钢的应用,尤其是中高铬超纯铁素体不锈钢具有更好的产品性能和推广应用价值,代表了400系不锈钢产品技术的发展方向。与常规奥氏体不锈钢304、316L相比,SUS444超纯铁素体不锈钢的最大优势是其具有优异的耐应力腐蚀开裂,特别适用于在换热器行业使用。然而,该类不锈钢在实际生产和使用中面临着韧脆转变温度高、室温韧性差等主要问题。改善提高铁素体不锈钢的材料韧性是共性技术难题。通过材料设计、Nb微合金化、工艺设计,改善提高SUS444高耐蚀超纯铁素体不锈钢的材料韧性,对于扩大超纯铁素体不锈钢的应用场合和替代含镍奥氏体的应用空间,具有重要学术和应用意义。该论文开展了不同热处理条件下SUS444超纯铁素体不锈钢组织和冲击韧性演变规律的研究,并探讨了Nb对冲击韧性的影响机制。该论文最大创新之处主要体现在从原子层面揭示了Nb对冲击韧性的影响作用机制。该论文所得结论,为该材料热轧工艺进一步优化和应用推广提供了理论依据。论文结构合理,层次清楚,重点突出,撰写认真且图表规范,具有一定理论和实用价值。


   二等奖  
《Nb-Ti稳定化超纯铁素体不锈钢夹杂物形成机理研究》
    作者:徐斌,潘吉祥,李鸿亮,靳塞特

    摘要:采用金相电镜、扫描电子显微镜、能谱面扫描等仪器设备研究了Nb-Ti稳定化J441超纯铁素体不锈钢材料的夹杂物类型,结合热力学计算分析各类夹杂物的生成机理。结果表明,板材的夹杂物类型主要包括TiN颗粒、NbC包裹TiN复合夹杂物、NbC以TiN-(MgO·Al2O3)为析出核心的复合夹杂物;w([N])=0.0080%、w([Ti])=0.15%、冶炼温度1773-1873K时,钢液中不易生成TiN夹杂物;钛、铌的碳氮化物析出的优先顺序为:TiN>Nb2N>TiC>NbC;钢液温度1823K、w([Al])=0.02%,若w([Mg])>0.0006%,即生成MgO·A12O3尖晶石,当[Mg]>0.0044%,则MgO·A12O3开始转化为MgO。
    专家点评:超纯铁素体不锈钢所具有的优异耐蚀性、成形性和可焊性,除了超低碳氮之外,Nb和Ti的微合金化是重要因素。研究及控制Nb/Ti微合金化超纯铁素体不锈钢在冶炼过程中夹杂物的形成与控制,对于生产制造和产品质量性能控制具有很重要的价值。在超纯铁素体不锈钢中加入稳定化元素Ti和Nb,由于一方面可固定钢中的碳和氮,避免形成铬的碳氮化物以提高钢的耐晶间腐蚀性能,另一方面还可有效改善其力学性能和焊接性能,已成为解决铁素体不锈钢存在的性能弱点的重要技术手段。然而酒钢在超纯铁素体不锈钢441实际冶炼和连铸过程中,由于工艺不合理造成铸坯存在大量的镁铝尖晶石等有害夹杂物,对最终产品的表面质量及耐蚀性能造成十分不利的影响。该论文采用金相显微镜、扫描电镜等手段对实际大生产超纯铁素体不锈钢441的夹杂物类型进行了分析,并结合热力学计算探讨了钛、铌的碳氮化物及镁铝尖晶石复合夹杂物的形成机理,提出了相应的改进措施。论文结构合理,层次清楚,对进一步改进超纯铁素体不锈钢441冶炼工艺、提高其产品质量具有一定的指导意义。


《连续轧制和可逆轧制对436铁素体不锈钢组织和性能的影响》
    作者:张志霞, 毕洪运, 袁龙

    摘要:通过试验对比了五连轧和二十辊可逆轧制两种不同轧制方式对436铁素体不锈钢的组织和性能。试验结果表明,五连轧生产的436不锈钢晶粒更细小,且具有更高的延伸率、塑性应变比r值和{111}取向的γ织构,深冲成形性能更好。五连轧与二十辊可逆轧制对436铁素体不锈钢组织和性能的差异在于在轧制过程中钢板内部形成的剪切应变不同,五连轧中钢板内部形成的剪切应变更大更均匀。
    专家点评:与传统的单机架可逆式冷轧方式相比, 冷连轧产线具有高效率、低成本的优势,应用于400系不锈钢的生产制造,通过工艺技术的合理应用,使产品的组织和性能具有比传统可逆轧制更好的优势,对于推广应用400系不锈钢的冷连轧生产技术、提高生产效率、降低制造成本、优化产品竞争力具有重要学术和应用意义。该论文系统地对比了采用两种不同轧制方式所生产436铁素体不锈钢的最终组织、织构、力学和成型性能,并就采用多机架连续冷轧方式可有效提高材料成形性能的机理进行了较深入探讨,所得结论对扩大铁素体不锈钢产能、大幅度提高其生产效率奠定了可靠基础。论文结构合理,层次清楚,重点突出,撰写认真且图表规范,具有一定的理论和实用价值。


   三等奖   

《高铬铁素体不锈钢Chi相和Sigma相析出动力学研究》
    作者:董文卜, 马立

    专家点评:超级铁素体不锈钢具有非常优异的耐蚀性,可替代高合金高耐蚀含镍奥氏体不锈钢、镍基合金及钛合金的部分应用领域,是铁素体不锈钢的重要发展方向之一。高铬铁素体不锈钢由于具有优异的耐腐蚀性,常在恶劣的使用环境被使用,如电厂冷凝器、硫酸生产设备等。然而该类不锈钢在高温下(600℃~1000℃之间)长期运行时,会由于σ相、χ相和Laves相等金属间化合物的析出而导致使材料出现脆化现象和耐腐蚀性降低。高铬铁素体不锈钢因其合金含量高,制造工艺和析出相控制非常困难。因此超级铁素体不锈钢的析出相规律和控制研究对于发展和应用超级铁素体不锈钢具有重要价值。该论文以高铬铁素体不锈钢(26Cr–3.5Mo–2Ni)为研究对象,利用THERMO-CALC软件计算了平衡相图,采用扫描和透射电镜等手段,系统研究了该材料经不同时效制度(600-1000℃×5min.-24h)处理后的χ和σ等金属间化合物的析出规律,并绘制出了的χ和σ相的温度—时间—析出(TTP)曲线。该论文最大创新之处主要体现在采用扫描和透射电镜等手段,观察出了高铬铁素体不锈钢(26Cr–3.5Mo–2Ni)在高温长期受热时存在作为σ相过渡相的χ相,并结合定量金相计算,精确确定出了σ、χ相的温度-时间-析出(TTP)曲线。该论文所得结论,对高铬铁素体不锈钢的实际生产具有较大的借鉴作用。论文结构合理,层次清楚,重点突出,撰写认真且图表规范,具有一定理论和实用价值。


《超声辅助焊接技术在铁素体不锈钢熔焊中的应用》
    作者:柳阳,李国平, 王秋平,邹勇,武敏

    摘要:超声作为一种高效清洁的物理场在熔化焊接中得到越来越多的应用。在焊接电弧或焊接熔池中引入超声,可有效改善电弧形态或熔池凝固过程,并最终影响焊缝组织与力学性能。超声波在熔化焊接中的作用特点与其施加方式有关,可不同程度地达到增加焊缝熔深、减小焊接热输入、细化焊缝晶粒等效果。文章综述了超声电信号叠加于焊接电流、超声施加于电极、超声波作用于焊丝以及超声波作用于母材这4种施加方式的原理、特点及研究进展,着重介绍了超声辅助焊接技术在不锈钢熔化焊接中细化焊缝晶粒、提高力学性能的实验结果以及太钢所做的一些工作。最后,总结各种超声辅助焊接技术的特点,并对其在铁素体不锈钢焊接制造领域的发展前景和方向进行了展望。
    专家点评:在焊接电弧或焊接熔池中引入超声,可有效改善电弧形态或熔池凝固过程,并最终影响焊缝组织与力学性能。该论文在就采用“超声电信号叠加于焊接电流”、“超声施加于电极”、“超声波作用于焊丝”以及“超声波作用于母材”四种不同超声作用方式的超声辅助焊接技术的国内外最新研究进展情况进行详细阐述的基础上,以441铁素体不锈钢为研究对象,进行超声辅助TIG焊接实验,并对该技术应用于铁素体不锈钢的前景进行了展望。超声辅助焊接技术是近年来发展起来的一种新型焊接技术。该论文最大创新之处主要体现在:首次在国内将该项技术应用于铁素体不锈钢焊接,并揭示了该技术对细化铁素体不锈钢焊缝组织和提高焊接接头力学性能的有益作用。该项研究工作不仅丰富了铁素体不锈钢焊接手段,而且为超声辅助焊接新技术实际应用于铁素体不锈钢焊接生产提供了可靠依据。论文结构合理,层次清楚,重点突出,撰写认真且图表规范,具有一定理论和实用价值。


《高端精密量具卡尺用钢40Cr14的开发与应用》
    作者:张爽,王俊海,王宏霞

    摘要:针对精密量具卡尺的加工制造及后续使用性能要求,本文详细阐述了卡尺用40Cr14不锈钢生产工艺流程、成分差异化设计、板形控制、组织均匀性控制等主要工艺技术措施;同时对比了同类产品热处理硬度、耐磨性及耐点腐蚀性,40Cr14不锈钢热处理硬度达55.5~58.0HRC,耐磨性、耐蚀性及热处理微变形量均优于市场上同类产品。
    专家点评:高碳马氏体不锈钢具有良好的硬度和耐磨性,氮合金化马氏体具有良好的耐蚀性与塑韧性,分别都具有很好的应用性。研究开发并推广高碳马氏体不锈钢在量具行业的应用,以及研究氮合金化对马氏体不锈钢性能的影响,具有好的意义与价值。高端精密量具卡尺对所采用材料的耐磨性、耐蚀性及尺寸精度等有着非常的特殊要求。本论文对新开发的高端精密量具卡尺用钢40Cr14的生产工艺流程、成分设计、生产工艺技术、产品质量及应用情况进行了详细介绍。该论文最大创新之处主要体现在开发出独特的双梯度退火工艺,有效改善40Cr14钢的组织均匀性;与传统的40Cr13钢相比,新开发的40Cr14钢具有更高的硬度及更为优异的耐磨性及耐蚀性能,目前已被广泛应用在高端领域并实现出口,市场占有率达到50%以上。