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氮在201不銹鋼管中應用的發展過程

來源:合乐888注册登陆鋼業 日期:2018-09-07 23:22:47 人氣:303

1912Andrew發現了氮對201不銹鋼管力學性能的重大影響之后,氮在201不銹鋼管中的有利作用才被人們認可。1926年,Adcock做了氮在鉻和鐵鉻合金中提高強度機理的研究。上世紀30年代末期,由于戰爭原因,鎳作為戰略資源被有關國家控制,鎳資源的短缺使得人們開始以氮代鎳進而達到穩定奧氏體組織的研究。這一時期,Uhlig還首次報道了氮對奧氏體不銹鋼在局部腐蝕性能方面的有益作用到了五十年代,人們開始研究氮合金化鋼的潛在性能和工藝技術,AOD工藝的成熟使得用氮作為合金元素進行不銹鋼合金化的研究成為現實。這一研究結果導致節鎳Cr-Mn-NCr-Mn-Ni-N奧氏體不銹鋼開始標準化,即AISI200系列不銹鋼的標準化。六十年代后期,含氮不銹鋼“Nitronic(21Cr-9Mn-7Ni-0.32N)0.18N鋼開始工業化生產。這類201不銹鋼管的特點是MnN含量高、強度高、低溫韌性好,耐蝕性好。這一時期還完善了氮對201不銹鋼管力學性能和耐腐蝕性能相關的知識[5]。七十年代,瑞典的Avesta首先試制了氮合金化鉬鋼254SMO,之后美國開發了合金AL6XN。八十年代以后,陸續開發了許多高鉻、高錳及高鉬合金。九十年代,日本以不增加過多的CrMoNi為方針,以無錳高氮和材質清潔為目的,開發出耐海水腐蝕資源節約型不銹鋼23Cr-4Ni-2Mo-1N2000年,日本又開發出用氮完全代鎳的高錳不銹鋼NFS2001年,英國的一家公司又開發了新型耐腐蝕的高氮鋼Fe-24Cr-18Ni-6Mn-4.5Mo-0.5N。由此可見,國外對含氮不銹鋼在其基礎研究,性能研究,應用研究等方面進展較快。

國內含氮鋼的研究由于受到實驗條件和技術等因素的影響,起步較晚。上世紀五十年代開始仿制出以錳、氮代鎳的含氮奧氏體不銹鋼1Cr17Mn6Ni5N1Cr18Mn8Ni5N。隨后為解決尿素生產中遇到的問題,通過向AISI204不銹鋼中加入2~3%Mo,研制出了1Cr18Mn10Ni5Mo3N鋼。六十年代開始,隨著我國的工業發展需求,電爐氧氣冶煉技術逐步成熟,這時人們利用電爐氧氣冶煉技術開發出高氮無鎳的雙相不銹鋼,其成分為1Cr18Mn14Mo2N。八十年代開始進行研究氮含量為0.05~0.1%型和氮含量大于0.1%的兩種不銹鋼,這一時期還研究了氮在力學性能方面的強化作用,在局部腐蝕方面改善耐晶間腐蝕性能和改善耐點蝕性能。近二三十多年,由于核工業的發展需要開發了控氮型的鉻鎳奧氏體不銹鋼。國家“九五”重點技術開發指南中還包括了對控氮型0Cr18Ni14Mo2N不銹鋼的研制,它主要應用于大型核電站主管道大口徑鍛件,2004年,國家把資源節約型201不銹鋼管的研制作為重點課題列入基礎研究計劃項目。2006年在中國四川召開了第九屆國際高氮鋼會議,通過這次會議又一次推動了我國高氮鋼研究的熱潮,也為我國高氮鋼的研制提供了機遇。近幾年,許多國內高校和研究機構對含氮鋼的冶煉、力學性能、組織特點、加工工藝等方面陸續開展了一系列的研究。

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