马氏体不锈钢成分、工艺和耐蚀性的进展_图文

1、第30卷第2期3020。09守4月特殊钢SPECIAL STEELV01.30.No.2April2009马氏体不锈钢成分、工艺和耐蚀性的进展白鹤王伯健(西安建筑科技大学冶金工程学院,西安710055摘要介绍了马氏体铬不锈钢、马氏体铬镍不锈钢和马氏体时效不锈钢的进展和发展动态,讨论了化学成分、热加工、热处理工艺对马氏体不锈钢组织和耐蚀性的影响。当前国内开发的新型马氏体不锈钢主要为符合给定服役条件的专用钢类。优化化学成分,提高钢的纯净度,通过热加工和热处理工艺控制钢的组织,进行表面处理是提高马氏体不锈钢耐蚀性的有效途径。关键词马氏体不锈钢成分工艺表面处理耐蚀性Progress in Chemic

2、al Composition,Process and Corrosion Resistanceof Martensite Stainless SteelBai He and Wang Boiian(School of Metallurgy Engineering,Xian University of Architecture and Technology,Xiall710055Abstract Progress and development status of chromium martensitic stainless steel.chromium.nickel martensitie s

3、teel and maraging(martensitie agingsteel are presented.The effect of chemical compositions,hot work and heat treatment process on structure and corrosion resistance of martensitic stainless steels iS discussed.Domestic main new developed mar. tensitic stainless steels are special steel grades to mee

4、t given service condition.Optimizing chemical composition,increas-ing cleanliness of steel,using hot work and heat treatment process tO control structure and carrying out surface treatment are effective wav to inrrease the corrosion resistance of martensitic stainless steels.Material Index Martensit

5、e Stainless steel。Chemicat Composition.Process.Surface Treatment.Corrosion Resistance马氏体不锈钢是Cr含量在12%18%范围内的低碳或高碳钢。发展至今,已有近100年的历史。凭借其较高的硬度、强度和耐磨性,广泛应用于航天、航空、医疗、原子能和机械制造等领域。近几十年,对马氏体不锈钢耐蚀性能的研究取得了很大进展。本文从化学成分、组织、热处理工艺和表面处理几方面综述了马氏体不锈钢耐蚀性能最新的研究进展和发展动态。1马氏体不锈钢的化学成分一般马氏体不锈钢除具有中等水平的耐蚀性外,还可以通过淬火得到马氏体组织而具有高

6、的强度(硬度和耐磨性以满足使用要求,广泛地应用于刀具、汽轮机叶片、轴承、阀门、结构件和耐磨件等。马氏体不锈钢大体上可分为马氏体铬不锈钢、马氏体铬镍不锈钢和马氏体时效不锈钢卜3|。马氏体铬不锈钢的Cr含量一般为12%18%,其中13%Cr马氏体铬不锈钢是常用的钢类,当Cr含量低于12%时,钢的耐蚀性急剧降低,钢的耐蚀性随钢中Cr含量的增加而提高,但钢中Cr含量高于18%时,钢在高温得不到稳定的纯奥氏体区,不可能通过淬火得到全马氏体组织而进行强化处理。C在常用马氏体铬不锈钢中起重要作用,马氏体铬不锈钢一般含0.1%一1.0%C,C是奥氏体形成元素,提高c 含量可扩大钢的高温奥氏体区,提高淬火后钢的

7、硬度。但随C含量增加,钢的韧性下降,且C与钢中的Cr形成Cr:,C。等碳化物,减少钢中有效Cr,对钢的耐蚀性不利。马氏体铬不锈钢中加入1%Mo可明显改善钢的耐点蚀性,提高钢的强度和抗回火性。为提高低碳马氏体铬不锈钢的Cr含量,又能保持高温奥氏体区,获得淬火马氏体组织而具有良好的综合性能,在马氏体铬不锈钢中加入2%5%Ni 形成马氏体铬镍不锈钢,因Ni是奥氏体形成元素,扩大高温奥氏体(y-区,可使低碳13%Cr马氏体不锈钢不需要提高C含量的情况下提高钢中Cr含量仍旧为马氏体不锈钢,该类钢由于Cr含量提高,其耐蚀性明显高于13%Cr马氏体不锈钢。此外,Ni 亦能提高铁一铬合金的钝化倾向,改善钢在还

8、原介质中的耐蚀性。同样,马氏体铬镍不锈钢中亦可加入Mo以提高其回火稳定性和耐蚀性。为满足某些特定的工艺性(加工成型性、焊接性和强韧性、耐蚀性的要求,发展了马氏体时效不锈钢,该钢的C含量一般0.03%,是一种结合低第2期白鹤等:马氏体不锈钢成分、工艺和耐蚀性的进展31碳马氏体相变强化和时效强化的高强度不锈钢,它改进了0.06%一0.07%C沉淀硬化不锈钢(时效析出相为碳化物和金属间相的某些特性,其时效强化析出相为金属间相。马氏体时效不锈钢的化学成分特点为所含合金元素种类多,除含有11.5%一17。0%Cr以外,还含有控制钢中出现6一铁素体的Ni、Mn、Co等元素和Mo、Cu、Nb、Ti等沉淀硬化

9、元素L3J。马氏体时效不锈钢已广泛应用于航空、机械制造、原子能等重要领域。当前马氏体不锈钢的研究主要为针对特定腐蚀介质和强韧性、耐磨性要求的开发专用马氏体不锈钢,如水轮机用马氏体钢Hj J,油气管线用马氏体不锈钢旧J,耐蚀塑料模具用马氏体不锈钢78,含氮马氏体不锈钢一1等。马氏体时效不锈钢发展方向是解决耐磨性较差和疲劳强度较低的问题,其发展趋势为进一步提高钢的洁净度,晶粒超细化,通过高弥散金相间析出相提高其耐磨性"J。表I列出上述3类马氏体不锈钢代表性钢种,本文将马氏体沉淀硬化不锈钢和马氏体时效不锈钢归为一类。表I典型马氏体不锈钢的化学成分和应用/%Table1Chemical co

10、mposition and application of typical nmrtensite stainless steels/%2热加工和热处理对马氏体不锈钢组织和性能的影响马氏体不锈钢可进行锻造、轧制和穿孔制管,但这些钢可空冷淬硬,所以轧后必须缓冷和退火以便进行下一步精整和冷加工作业。8-铁素体、夹杂物含量及材料的组织均匀性对马氏体不锈钢的耐腐蚀性能影响很大,含8一铁素体和夹杂物越多,越容易发生空蚀、磨蚀破坏,钢的晶粒越细小,组织越均匀,抗空蚀、磨蚀能力越强。因此在热加工过程中应该避免或者少出现8一铁素体¨¨b。热加工过程中,如果加热工艺不当,会有6一铁素体产生,6.

11、铁素体在组织中的比例可通过改进加热工艺加以控制14|。研究表明,提高奥氏体形成元素Ni当量;降低铁素体形成元素cr当量,同时适当按中限添加Ni元素都是保障1Crl3组织结构中铁素体含量<5%并获得良好机械性能和耐蚀性能的有效手段¨引。热处理工艺一淬、回火和时效处理是马氏体不锈钢获得目标力学性能所必需的工序,但也同样影32特殊钢第30卷响马氏体不锈钢的耐蚀性。如1Crl3Cu3Mo钢在经1050oC20rain淬火,4502h回火后不仅具有较好的力学性能,而且具有较高的耐蚀性能¨引。l050淬火后的2Crl3钢若仅用200250消除应力退火,其组织没有明显改变,对耐蚀性

12、最为有利;若提高回火温度,在550oC左右回火后冲击韧性明显降低,回火脆性断口呈沿晶形貌,所以2Crl3钢高温回火温度为660770。淬火时升温速度的快慢也直接影响钢中晶粒尺寸的大小和残余奥氏体的含量,从而显著影响钢的硬度、强度和耐蚀性J。lCrl7Ni2马氏体铬镍不锈钢在350550oC回火有晶间腐蚀倾向【l8|,所以在9001050oC油淬, 275350或600650回火,可以使1Crl7Ni2钢获得良好的耐蚀性能¨91。而此钢绝对禁止在400550进行回火,这是由于中温回火时晶界上析出大量的高弥散的Cr、Fe碳化物,导致碳化物周围的晶界产生贫cr现象,贫Cr的晶界与基体形成电

13、位差,在腐蚀介质中,晶界发生腐蚀。马氏体时效不锈钢的热处理一般为固溶处理(一1050oC+427650oC时效处理旧瑚J。有些马氏体时效不锈钢在完全硬化状态下具有最佳的耐蚀性,如Ocrl3Ni8M02Al在595时效具有最好的耐硫化物应力腐蚀破裂性能【2J。当马氏体时效不锈钢中C含量超过0.03%时,在固溶处理后需进行“中间调整处理”,再进行时效处理。中间调整处理(一850的目的是析出一定量的碳化物,提高慨点,减少残余奥氏体量3。3表面处理对马氏体不锈钢耐蚀性的影响马氏体不锈钢有优良的机械性能,但相对奥氏体不锈钢其耐蚀性较低,在一些特殊领域为了提高工件的表面硬度和耐腐蚀性能,可对马氏体不锈钢工

14、件进行表面处理。表面处理通常有表面抛光、表面改性、表面镀镍(铬和表面钝化等。这些表面处理技术能在不同程度上提高其硬度或者耐腐蚀能力。3.1表面抛光表面抛光是改善马氏体不锈钢耐蚀性能最主要的手段之一,马氏体不锈钢表面抛光工艺的进展有: (1将去除不锈钢氧化皮的粗抛、化学抛光的细抛和电化学抛光的精抛融为一体形成组合工艺,组分简单且无铬酐、氢氟酸和硝酸等有环境污染的毒害物质,溶液能耗低,使用寿命长,质量比化学抛光好;经化学和电化学抛光的不锈钢耐蚀性能优异,表面洁净细腻悼¨。(2表面薄膜cr离子的浓度是影响不锈钢耐空蚀性能的主要因素四j。2B抛光、纤维或布抛光、镜面抛光和光亮退火4种表面抛光

15、工艺中,通过镜面抛光处理后的430不锈钢,其表面薄膜的Cr离子浓度最大。(3采用无铬酐,加入少量的高分子聚乙二醇的磷酸一硫酸体系的抛光液,在低电流、较高的温度下对不锈钢进行抛光,获得光亮如镜的效果,并显著提高不锈钢表面耐蚀性能旧1。3.2表面改性表面改性也是常用的表面处理方法之一。通常采用的方法有渗氮、离子注入、氰化、激光熔覆等: (1马氏体铬不锈钢AISI420(2Crl3350oC低温离子渗氮层由一Fe,N和N过饱和溶体仅。相组成,其化学稳定性高,加之固溶Cr元素的联合作用,明显提高了AISI420不锈钢基材的耐蚀性j。(2采用N、Si等离子体浸没离子注入(plasma immersion

16、 ion implantation,简称PIll法对AISI420马氏体不锈钢进行处理,结果表明N、si化合物在钢表面形成硅氧氮化物层降低了钢的腐蚀程度和材料损失,从而使得马氏体不锈钢的耐空蚀性提高j。(3用激光对AISI420马氏体不锈钢表面进行熔覆Ni-Al金属间化合物,并用TiC复合物进行加固,得出,由于Ni.A1金属间化合物的存在使得钢的淬透性提高,而TiC增强复合物的加入使得钢的耐蚀性进一步提高【26J。(4410马氏体铬不锈钢(1Crl3表面渗氮处理后,不仅表面硬度提高,而且在3.5% NaCI和l%HCI溶液中的耐蚀性比未作渗氮处理的410钢好271。3.3表面镀镍(铬电镀工艺是

17、一种传统的材料保护技术,特别是电镀铬工艺,发展至今已有70多年的历史J。通过对4Crl3马氏体铬不锈钢活塞环进行化学镀镍磷的试验得出,该活塞环镀层表面光滑、平整,外观质量好。经400保温后,其抗磨性、耐蚀性等性能都优于氮化活塞环m】。为了解决马氏体不锈钢的耐蚀性问题,有必要研究其钝化工艺。不锈钢钝化是在其表层生成一层具有实际使用价值的钝化膜,抵抗大气介质的腐蚀。3.4表面钝化在自然条件下不锈钢表层可以自动生成钝化膜,但这层膜的耐蚀性是有限的,特别是对含铬、镍量相对较低的马氏体不锈钢。因此,工业上对有耐蚀性要求的材料或零件都是通过化学处理使其表面生成一层钝化膜。近些年,众多学者在这方面进行第2期

18、白鹤等:马氏体不锈钢成分、工艺和耐蚀性的进展33了大量的研究:(1采用硝酸型、铬酸型和重铬酸钾型3种钝化工艺,分别对马氏体不锈钢1Crl1Ni2W2MoV进行表面钝化,结果均满足航标规定的技术指标,并测定出在3%NaCI溶液中耐蚀性大小:铬酸型>重铬酸钾型>硝酸型1。可用硝酸300500g/L、重铬酸钠2030g/L、室温保持3060min这种钝化工艺对马氏体不锈钢进行表面钝化处理。由于硝酸中添加重铬酸钠,使溶液中有了重铬酸的存在,使CrO;2在阳极上形成了吸附性的或成相的化合物,故可大大促进金属的钝化,提高了马氏体不锈钢的耐蚀性¨11。(2对4Crl3马氏体不锈钢钝化工

19、艺的研究表明:130150g/L硝酸,60一80 g/L重铬酸钠,510g/L硫酸亚铁,余量水,室温,参考文献1殷瑞钰.钢的质量现代进展.特殊钢.北京:冶金工业出版社,1995 2陆世英,张廷凯,康喜范,等.不锈钢.北京:原子能出版社.19953姜越,尹钟大,朱景川,等.马氏体时效不锈钢的发展现状.特殊钢.2003,24(3:l4娄延春.一种薪型水轮机用铸造低碳马氏体不锈钢ZGI6Crl0Ni4Mo.铸造,2005,54(11:10735张小彬,刘常升,朱杰.等.大型水轮机叶片马氏体不锈钢的超声空蚀行为.东北大学学报,2006,27(12:13356方旭东,张寿禄,杨常春,等.TGOGl3Cr

20、.1超级马氏体不锈钢的组织和性能.钢铁,2007,42(8:747刘建华,赵亮。马党参,等.碳含量对Crl7Mo型耐蚀塑料模具钢组织和性能的影响.特殊钢,2006,27(4:228张洪奎,吴晓春,耿鸿明.铜元素对耐腐蚀模具钢4Crl6Mo性能的影响.上海金属,2008,30(2:lO9袁晓光,鲁海龙,黄宏军.含氮马氏体不锈钢氮含量控制的研究.沈阳工业大学学报.2007,29(3:254lO陈岩.不同材料抗气蚀性能的比较.热加工工艺,2000(3:24 11Iju W,Zheng Y G,Iju C S,el a1.Cavitations Erosion Behavior of Cr-Mn-N

21、Stainless Steels in Comparison with0Crl3Ni5Mo Stainless Steel.Wear。2003,254(7-8:71312Karimi A,Martin J L.Cavitations Ermion of Metals.Int Metals Rev, 1986,3l(1:l13“u W。Zheng Y G,Yao Z M。et a1.Cavitations Erosion Resistance of 20SiMn and0Crl3Ni5Mo Steels in Distilled Water With and Withont Sand.Acta

22、Metallurg.Sinica.200l,37(2:19714姚连登,谢良法,张英杰.马氏体不锈钢0Crl6Ni5Mol加热工艺及钢中8铁素体研究.宽厚板,1999。5(4:915李海生.化学成分对lCrl3钢中铁素体含量的影响.特钢技术, 2006,12(4:2516王小丽.热处理工艺对高铜马氏体不锈钢性能的影响:学术论文.阜新:辽宁工程技术大学,200617Shao Tianmin.HuaMeng,TamHon Yuen.Impact Wear Behavior of klser Hardened Hypoeuteetoid2Crl3Martemite Stainless Steel.W

23、ear,2003,255(1缶:44418刘虹。何蕴增.1Crl7Ni2钢晶间腐蚀试验.热加工工艺,2003(3:5519文道维,宋秀凤,高秀玲.1Crl7Ni2马氏体不锈钢的力学性能及抗腐蚀性能的研究.大电机技术。1997(2:3320乔桂英,肖福仁.热处理对马氏体不锈钢Fv520(B组织及耐蚀510s钝化,配合机械清理、流动冷水洗、化学除油、光亮侵蚀、活化等前期处理,可满足不锈钢卡尺的表面钝化处理p引。4结语(1当前国内马氏体不锈钢发展的主要趋势是通过调整化学成分,改善冶金工艺,开发符合给定服役条件的专用钢类。(2采用合理的热加工和热处理工艺,严格控制了钢中8一铁素体和夹杂物含量,可有效提

24、高马氏体不锈钢的耐蚀性。(3采用合理先进的表面处理方法,能使马氏体不锈钢耐蚀性能得到明显改善。性的影响.特殊钢,1999,20(2:172l曾祥德.新型环保型不锈钢抛光工艺.电镀与涂饰,2006。25(10:2322Asami K,Hashimoto K.Impeaane*of Initial Surface Film in the Degradation of Stainless Steeh by Atmospheric Exposure.Corrosion Science,2003,45(10:2323李广武,赵芳,井涛.不锈钢电抛光工艺的研究.电镀与环保,2005.25(2:2724奚运

25、涛.刘道新,韩栋,等.离子渗氮AISl420马氏体不锈钢耐蚀行为研究.材料热处理学报,2007,28(5:10925RickyK Y Fu,Tang D L,Wan G J,et a1.Enhancement of Corrosion Resistance of AISI420Stainl嘲Steels by Nitrogen and Silicon Plas-m Immersion IonImplantation.Surfaceand Coatings Technology.2007,20l(9一11:487926Muthukannan Dumiselvam,Rolf Galun。Volke

26、r Wesling,et a1.Cavitation Erosion Resistance of MSI420Martensitic Stainless Steel La-set.clad With Nickel Aiuminide IntermetaUic Composites and Matrix Composites With TiC Reinforcement.Surface and Coatings Technolo-gY,2006,201(34:1289”Li C X.Bell T.Corrosion Properties of Plas嘲Nitrided AISl410 Mart

27、ermitic Stainless Steel in3.5%NaCI and I%HCI Aqueous Solutions,Corrosion Scienee.2006,48(8:203628汤智慧,陆峰。张晓云。等.航空高强度结构钢及不锈钢防护研究与开发.航空材料学报,2003,23(增刊:26129揭晓华,谢光荣,卢国辉.4Crl3不锈钢活塞环化学镀镍磷的试验研究.热加工工艺,2002(2:3830幸泽宽.马氏体不锈钢化学钝化工艺的研究。电镀与环保,2005, 25(6:263l王林奇,毛吉寿.不锈钢零件钝化变黑成因及对策.材料保护, 2003.36(11:6632徐宏伟.不锈钢卡尺表面

28、钝化工艺.黑龙江科技信息,2008(13:38白鹤(1983.,男,硕士研究生,从事新型马氏体不锈钢组织性能及耐蚀性能研究。收稿日期:2008-09-05 马氏体不锈钢成分、工艺和耐蚀性的进展作者:白鹤, 王伯健, Bai He, Wang Bojian作者单位:西安建筑科技大学冶金工程学院,西安,710055刊名:特殊钢英文刊名:SPECIAL STEEL年,卷(期:2009,30(2被引用次数:1次参考文献(32条1.殷瑞钰钢的质量现代进展 19952.陆世英.张廷凯.康喜范不锈钢 19953.姜越.尹钟大.朱景川马氏体时效不锈钢的发展现状期刊论文-特殊钢 2003(034.娄延春一种新型

29、水轮机用铸造低碳马氏体不锈钢ZG06Cr10Ni4Mo期刊论文-铸造 2005(115.张小彬.刘常升.朱杰大型水轮机叶片马氏体不锈钢的超声空蚀行为期刊论文-东北大学学报 2006(126.方旭东.张寿禄.杨常春TGOG13Cr-1超级马氏体不锈钢的组织和性能期刊论文-钢铁 2007(087.刘建华.赵亮.马党参碳含量对Cr17Mo型耐蚀塑料模具钢组织和性能的影响期刊论文-特殊钢 2006(048.张洪奎.吴晓春.耿鸿明铜元素对耐腐蚀模具钢4Cr16Mo性能的影响期刊论文-上海金属 2008(029.袁晓光.鲁海龙.黄宏军含氮马氏体不锈钢氮含量控制的研究期刊论文-沈阳工业大学学报 2007(0

30、310.陈岩不同材料抗气蚀性能的比较期刊论文-热加工工艺 2000(0311.Liu W.Zheng Y G.Liu C S Cavitations Erosion Behavior of Cr-Mn-N Stainless Steels in Comparison with 0Cr13Ni5Mo Stainless Steel 2003(7-812.Karimi A.Martin J L Cavitations Erosion of Metals 1986(0113.Liu W.Zheng Y G.Yao Z M Cavitations Erosion Resistance of 20SiM

31、n and 0Cr13Ni5Mo Steels in Distilled Water With and Withont Sand 2001(0214.姚连登.谢良法.张英杰马氏体不锈钢0Cr16Ni5Mol加热工艺及钢中8铁素体研究 1999(0415.李海生化学成分对1Cr13钢中铁素体含量的影响期刊论文-特钢技术 2006(0416.王小丽热处理工艺对高铜马氏体不锈钢性能的影响 200617.Shao Tianmin.Hua Meng.Tam Hon Yuen Impact Wear Behavior of Laser Hardened Hypceutectoid 2Cr13 Marten

32、site Stainless Steel 2003(1-618.刘虹.何蕴增1Cr17Ni2钢晶间腐蚀试验期刊论文-热加工工艺 2003(0319.文道维.宋秀凤.高秀玲1Cr17Ni2马氏体不锈钢的力学性能及抗腐蚀性能的研究 1997(0220.乔桂英.肖福仁热处理对马氏体不锈钢Fv520(B组织及耐蚀性的影响期刊论文-特殊钢 1999(0221.曾祥德新型环保型不锈钢抛光工艺期刊论文-电镀与涂饰 2006(1022.Asami K.Hashimoto K Importance of Initial Surface Film in the Degradation of Stainless S

33、teels by Atmospheric Exposure 2003(1023.李广武.赵芳.井涛不锈钢电抛光工艺的研究期刊论文-电镀与环保 2005(0224.奚运涛.刘道新.韩栋离子渗氮AISI420马氏体不锈钢耐蚀行为研究期刊论文-材料热处理学报 2007(0525.Ricky K Y Fu.Tang D L.WanG J Enhancement of Corrosion Resistance of AISI 420 Stainless Steels by Nitrogen and Silicon Plasma Immersion Ion Implantation 2007(9-1126

34、.Muthukannan Duraiselvam.Rolf Galun.Volker Wesling Cavitation Erosion Resistance of AISI 420Martensitic Stainless Steel Laser-clad With Nickel Aiuminide Intermetallic Composites and Matrix Composites With TiC Reinforcement 2006(3-4 27.Li C X.Bell T Corrosion Properties of Plasma Nitrided AISI 410 Ma

35、rtensitic Stainless Steel in 3.5%NaCl and 1%HCl Aqueous Solutions 2006(08 28.汤智慧.陆峰.张晓云 航空高强度结构钢及不锈钢防护研究与开发期刊论文-航空材料学报 2003(zk 29.揭晓华.谢光荣.卢国辉 4Cr13不锈钢活塞环化学镀镍磷的试验研究期刊论文-热加工工艺 2002(02 30.幸泽宽 马氏体不锈钢化学钝化工艺的研究期刊论文-电镀与环保 2005(06 31.王林奇.毛喆 不锈钢零件钝化变黑成因及对策期刊论文-材料保护 2003(11 32.徐宏伟 不锈钢卡尺表面钝化工艺期刊论文-黑龙江科技信息 2008

36、(13 相似文献(10条 1.期刊论文 牟世辉.王帅.MU Shi-hui.WANG Shuai 马氏体不锈钢电化学抛光工艺研究 -电镀与精饰2010,32(6 通过对比实验研究了电化学抛光液各组分及工艺参数对马氏体不锈钢抛光质量的影响,确定了以磷酸、硫酸和添加剂为主要成分的适用于马氏体不锈 钢的电化学抛光液.结果表明,由抛光液抛光后的马氏体不锈钢可以达到5级的光亮效果. 2.学位论文 娄延春 铸造低碳马氏体不锈钢ZG06Cr10Ni4Mo的研究 1998 该文是在ZG06Cr13Ni4Mo低碳高强度马氏体不锈钢(简称13-4钢 的基础上,降低铬含量,研究钢的力学性能、热处理工艺、耐蚀性能和抗

37、汽蚀性能等 主要行为特性.该文通过大量的试验证明,当铬含量在8.5-11.5,其它成分与13-4钢相同时,经950-1000正火和590-620两次回火钢的力学性能完全能 够达到GB6967-86中13-4钢的要求.由阳极极化曲线特征值的测量结果表明,当铬含量在8.5-11.5时,钢的耐蚀性能略低于13-4钢,但不低于ZG10Cr13和 ZG20Cr13钢.汽蚀实验的结果表明,该钢的抗汽蚀性能与13-4钢接近.该研究得出了低碳高强度马氏体不锈钢的新牌号-ZG06Cr10Ni4Mo,其主要的力学性能 指标为6<,b>750MPa、6<,s>550MPa、35、15、<

38、;,kv>50J/cm<'2>.这不仅扩大了13-4钢的成分范围,突破了多元合金不锈钢 11.5Cr的下限,而且可以降低废品率和生产成本,具有一定的理论意义和实际价值. 3.期刊论文 娄延春.LOU Yan-chun 一种新型水轮机用铸造低碳马氏体不锈钢ZG06Cr10Ni4Mo -铸造2005,54(11 将典型的水轮机用低碳马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo(相当于ASTM的CA6NM中的Cr含量降低至8.5%11.5%,形成一种新型水轮机用铸造低碳马氏体不 锈钢ZG06Cr10Ni4Mo.给出了ZG06Cr10Ni4Mo成分范围、热处理规范、显微组织、力学性

39、能要求以及不同的热处理工艺与力学性能之间的关系.同时给出了 ZG06Cr10Ni4Mo及其他水轮机用不锈钢的抗空蚀性能和电化学性能. 4.期刊论文 白鹤.王伯健.吕然超.董鹏.BAI He.WANG Bojian.LV Ranchao.DONG Peng 实验室利用废钢冶炼含钼镍 马氏体不锈钢的一种工艺 -热加工工艺2009,38(17 设计了一种在实验室条件下利用废钢冶炼含钼镍马氏体不锈钢的工艺.试验结果表明,合理经济的模具设计、熔炼和浇铸手段,可实现在空气条件下 ,利用2Cr13废钢冶炼含钼镍的马氏体不锈钢.利用该工艺冶炼出的钼镍马氏体不锈钢组织致密,化学成分与原设计成分吻合,达到了预期要

40、求.本文可为含 钼镍马氏体不锈钢的冶炼工艺制定提供参考. 5.期刊论文 张小彬.刘常升.朱杰.郑玉贵.ZHANG Xiao-bin.LIU Chang-sheng.ZHU Jie.ZHENG Yu-gui 大型水轮机 叶片马氏体不锈钢的超声空蚀行为 -东北大学学报（自然科学版）2006,27(12 利用超声振荡空蚀设备研究了一种大型水轮机马氏体不锈钢合金成分调整前后在蒸馏水和模拟长江水中的空蚀行为.观察空蚀表面形貌,结合力学性 能,与普通13-4不锈钢进行对比分析.研究结果表明:3种不锈钢的显微组织由马氏体、铁素体和残余奥氏体组成;降低C,S,Si增加Ni,Mo,Mn并且经过精炼工 艺改进后,

41、不锈钢抗空蚀能力高于原合金和13-4不锈钢.调整后不锈钢的空蚀稳定期失重率小于7 mg/h,仅约为原合金的75%和13-4不锈钢的25%.在空蚀过 程中,较软的铁素体相首先脱落,其次是较硬的马氏体相,并且观察到了清晰的空蚀表面疲劳源形貌. 6.学位论文 杨锐 低放射性铁素体/马氏体不锈钢及其组织、性能研究 1998 该文依据聚变堆材料低放射性设计原则及股役性能要求,设计了五种成分的低放射性铁素体/马氏体不锈钢对五种合金分别进行了正火、回火和模拟 服投条件的长时间热时效及离子辐照处理,进而对其硬度、冲击和高温拉伸性能进行了测试,并用扫描电镜和透射电镜对其组织特征和断裂形态等进行了 观察和分析,同

42、时对辐照损伤过程进行了计算机模拟.发现材料在时效后发生了不同程度的韧性降低,组织观察表明时效时组织发生了不同程度的回复与再 结晶及碳化物的长大,导致了性能的变化.微量元素Ta、Ti、B的加入稳定了碳化物并细化晶粒,提高了组织稳定性.运用热力学及价电子理论分析了合金元 素对组织稳定性的作用,发现Cr、W元素分别可以抑制回复与再结晶及碳化物的长大.-铁素体周围析出的层状碳化物是造成含相材料脆性增大的主要 原因.W原子可以与C原子、Fe原子形成强键来稳定碳化物,提高碳化物的强度.发现在较低温度下辐照损伤缺陷使材料脆性增大,经透射电镜分析证实在铁 素体不锈钢中出现的位错环主要是层错反应后产生的柏氏矢量

43、为100的间隙型位错环. 7.期刊论文 彭凡.唐钟雪.张生存.胡进林.PENG Fan.TANG Zhong-xue.ZHANG Sheng-cun.HU Jin-lin VOD冶炼工艺 在马氏体不锈钢ZG06Cr13Ni4Mo上的应用 -铸造技术2010,31(6 介绍了EAF+LF+VOD工艺冶炼三峡水轮机叶片用ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢的过程.EAF采用优质原材料有效控制P含量;LF调整成分、温度、脱硫 ;VOD精炼控制吹氧真空度、吹氧强度、氧枪高度、氢气流量等工艺参数,并结合氧势图和废气温度准确判断停吹氧时间.结果表明,产品最终 C=0.033%,VOD过程降C速率达到每分

44、钟0.01%,Cr回收率达到93%,气体含量也达到了较低水平,N=34×10-4%,H=1.7×10-4%,O=36×10-4%. 8.期刊论文 孙霞.刘春明.SUN Xia.LIU Chun-ming 铸造低碳马氏体不锈钢的现状与发展趋势 -铸造2007,56(1 总结了铸造低碳马氏体不锈钢的成分、组织结构和性能研究的现状.指出该钢的发展趋势是降低钢中气体、夹杂和有害元素含量,优化钢的微结构和 铸造、焊接及热处理工艺. 9.期刊论文 赵亮.马党参.刘建华.陈再枝.雍岐龙.戴永年.Zhao liang.Ma Dangshen.Liu Jianhua.Chen Zaizhi. Yong Qilong.Dai Yongnian 淬回火工艺对马氏体不锈