高氮低镍不锈钢管发展中存在的问题

由于镍资源昂贵且匮乏,而且易于造成人体过敏现象。所以通过以氮代镍来获得高氮低镍型的节镍奥氏体不锈钢管,从而达到降低成本和节约资源的目的,也可以解决高镍导致的过敏现象,通过增加氮含量还可以提高钢的力学和腐蚀性能。近年来对高氮钢的研究也得到了进一步的发展同时也开发了许多牌号的高氮钢。由于对高氮钢的机理研究特别是微合金化和相变的影响部分一直没有取得更好的进步,所以在对钢中的氮元素是否和其他元素达到更好的配比以及对性能的影响规律上的研究很难确定,所以为了能够更快使高氮钢应用于实际生产应从以下几点解决此问题:

理论研究

氮在钢中主要作用是强化和相变的作用。常压和低压下氮的溶解度通过sivert平根定律计算得到的。钢中氮的固溶对凝固过程中氮化物偏析、气泡的形成和高氮钢的性能都有很重要的作用,所以要加强氮在钢中溶解度的研究。并且通过热力学的计算得到合理的氮化合金加入时间、比重和加入时的温度,以便提高各合金元素的最终收得率。

应用研究

高氮低镍节约型不锈钢管的生产已经迫在眉睫,高氮钢的应用领域很广泛,这样对高氮钢的市场需要就应该加大。在扩大市场的前提下也应该解决好高氮钢在各领域中可能出现的问题。对于焊接性来说普通含氮钢的焊接已经满足强度需求,但是高氮钢钢中的氮处于过饱和状态,按传统焊接法会造成氮溢出和焊接开裂等现象。在热轧过程中高氮低镍不锈钢管容易出现边裂现象。热裂纹的产生主要是和PS元素有关,其含量低于0.02%时也会产生裂纹,此外杂质元素在钢中溶解的少所以容易发生偏析降低钢的热塑性。所以由此得出工艺对材料的性能有很大的影响。所以为了得到性能最佳的高氮钢应对其工艺和性能之间做大量的研究

新钢种开发

近年来高氮钢的主要研究对象为高氮奥氏体不锈钢管、马氏体不锈钢管和铁素体不锈钢管。对其研发主要根据材料性能的要求下对高氮钢的化学成分和冶炼技术两方面进行比较合理的设计。因此在理论和应用的基础上尽可能的开发高性能的高氮钢。

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