我国超低碳奥氏体不锈钢的研制开始于1996年,当时只能满足某些部门的急需,冶金装备的落后状况难以形成批量供货。自上世纪70年代末期以来,我国的主要特殊钢厂已陆续安装了VOD和AOD等炉外精炼装备,为生产低碳和超低碳奥氏体不锈钢提供了基本设备条件。然而,由于超低碳奥氏体不锈钢中的含碳量已降至0.03%以下,为了使钢的组织成为单一奥氏体,势必提高钢中的镍量,致使成本增加;另外降碳以后,钢的强度下降20~30MPa。这两个问题形成了超低碳奥氏体不锈钢广泛使用的主要障碍。
此技术思路是以微量氮进行合金化,以达到节镍、提高强度和改善耐蚀的目的。这种技术思路在于不变动00Cr19Ni10化学成分标准的前提下,将镍控制在下限(~8%),通过加入适量的氮,使其强度水平相当于0Cr18Ni9和0Cr18Ni10Ti,耐蚀性相当或优于00Cr19Ni10。本文研究分析了氮对超低碳(C≤0.03%)的18Cr-8Ni奥氏体不锈钢在室温、350℃时的力学性能,以及氮对耐蚀性(均匀腐蚀、点蚀、晶间腐蚀等)的影响,研究结果指出:
⑴适量加入氮可提高Cr18-Ni8型超低碳奥氏体不锈钢的强度,塑性指标可保持在GB1229-92规定的00Cr19Ni10的水平。
⑵氮的加入可改善钢的耐均匀腐蚀性能,可显著提高钢的耐点蚀性能。
⑶氮提高了钢的抗敏化性能,从而改善了钢的耐晶间腐蚀性能。
⑷为了获得良好的综合性能,氮的加入量以0.06%~0.10%为宜。
⑸大于0.06%N,可将00Cr19Ni10钢中的镍含量控制在标准规定的下限,从而可节1%~1.5%Ni。
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