日本對不銹鋼最新研究進展
發(fā)布時間:2010-04-19
發(fā)布者: 張力 專家
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評論數(shù): 1
  隨著社會需求的變化以及用戶要求不斷提高,不銹鋼的市場開拓與商品開發(fā)正在持續(xù)擴大。不銹鋼具有優(yōu)良耐蝕性和適應(yīng)用途的獨特性,還能促使總的應(yīng)用成本的最小化,故其應(yīng)用前景十分廣闊。
近10年來,對不銹鋼的要求,在以往的高性能低成本的基礎(chǔ)上,進一步要求降低對環(huán)境的破壞,且節(jié)省稀缺資源消耗。加上面對市場對不銹鋼的需求量增加,這種變化對材料技術(shù)開發(fā)產(chǎn)生巨大影響。在此,針對日本大同特殊鋼公司不銹鋼的最新開發(fā)動向,進行概括說明。

  1、易切削不銹鋼

  機械裝備零部件中需要切削加工制造的很多,在重視高產(chǎn)率與尺寸精度的情況下,通常使用切削性好的含S易切削(SUS316F、SUS430F、SUS420F)鋼。但在日本JIS系列標準的鋼種,按照用途尚不能完全滿足規(guī)格、性能要求。為此開發(fā)了改善性能、符合各種規(guī)格要求的鋼種。

 ?、盆F素體系易切削鋼

  電腦記憶媒體中使用的硬盤驅(qū)動器零部件,要求高精度加工,采用SUS430F或DSR6F(1.2Mn-20Cr-S,Pb,Te)等含有S元素的易切削鋼及復(fù)合易切削鋼。但是在零部件制造過程以及濕潤環(huán)境中,鋼中的S產(chǎn)生硫化氣體,導(dǎo)致硬盤驅(qū)動器內(nèi)的銅配線或銀配線及接觸點惡化。為此開發(fā)了DHS19(0.4Mn-19Cr-S,Pb,Te)鋼,其在保持易切削性的同時,防止逸散氣體產(chǎn)生,并達到實用化效果。

  一方面Pb(鉛)是污染環(huán)境的元素,是必須限制的對象。此外,對加工后表面粗糙度和耐蝕性等方面的要求越來越高。因此,為替代Pb,開發(fā)出TiC硫化物(Ti4C2S2)夾雜物的鋼種,以提高切削性。同MnS夾雜物相比,析出細微粒狀的Ti4C2S2,切削后的表面粗糙度就小。

  ⑵馬氏體系復(fù)合易切削鋼

  SUS420F、DSR10F(0.1C-12.5Cr- Pb)和DSR20F(0.3C-13Cr- Pb)均屬于高強度馬氏體系易切削鋼。為滿足超級易切削的性能要求,最近開發(fā)出DSR16FC(0.15C-12Cr-S, Pb,Te)和DSR20FD(0.32C-12Cr-S, Pb,Te)復(fù)合元素易切削鋼。通過添加Te(碲)元素,并與MnS一起析出,抑制軋制狀態(tài)MnS形變,達到易切削各向同性效果。細微彌散Pb具有極好地自潤滑效果,從而提高切削性。這種鋼種適用于要求強度高,耐蝕性好的電機傳動軸。

  2、冷鐓冷擠壓加工用不銹鋼

  一些零部件制造不僅需要切削,有時還需要采有冷鐓冷擠壓加工,不過通常與結(jié)構(gòu)鋼相比,不銹鋼的冷鐓冷擠壓加工性能差。為此,需要開發(fā)提高冷鐓冷擠壓加工性能的不銹鋼。

  鐵素體系中開發(fā)出添加Nb、母相中固溶碳化形成NbC,提高冷鐓冷擠壓加工性LAS51(0.4Mn-19Cr-Nb)及耐蝕性LAK52(0.01C-20Cr-Mo,Nb)不銹鋼,適用于螺釘、螺栓。馬氏體系中,在確保硬度和耐蝕性的基礎(chǔ)上,調(diào)整C和Cr平衡,抑制生成導(dǎo)致冷鐓冷擠壓加工裂紋的粗大一次碳化物,而開發(fā)出適用于傳動軸、自攻螺釘?shù)腖AK41(0.5C-16Cr-Mo)、LAK42(0.6C-13Cr-Mo) 和DSR7(0.7C-11.5Cr-Mo) 不銹鋼。

  奧氏體系中,開發(fā)出增加SUSXM7中鎳或銅含量,抑制加工硬化的DSK6U(18Cr-10Ni-3Cu)不銹鋼。采用低碳化SUS630及添加最佳Nb含量,開發(fā)出提高冷鐓冷擠壓加工的析出硬化系不銹鋼鋼種。

  3、高N不銹鋼

  N元素固溶于不銹鋼的奧氏體母相中,可提高耐蝕性和強度。在奧氏體及馬氏體不銹鋼中獲得積極推廣。奧氏體系中,N元素較易固溶,所以很早以來就用于常壓溶解鑄造法,開發(fā)了添加N元素,實現(xiàn)耐蝕性的替代Ni的不銹鋼。最近,開發(fā)出Ni含量少于10%的DSN9(6Mn-10Ni-23Cr-2Mo-0.5N)超級耐蝕性不銹鋼。

  馬氏體系中添加0.14%的N,開發(fā) 比SUS440C中Cr與C元素少,抑制生成粗大一次碳化物,并獲得極好耐蝕性的ES1(0.45C-13Cr-0.14N)軸承不銹鋼,其硬度等同SUS440C鋼,軸向力接觸疲勞壽命提高5倍。

  加壓溶解鑄造高N不銹鋼,最大添加0.9%N的鋼種,用于發(fā)電機承重托環(huán),該鋼不含Ni為非磁性,具有強度高,抗應(yīng)力腐蝕性好等優(yōu)點,是奧氏體單相組織。此外,馬氏體不銹鋼添加N元素取代C元素,開發(fā)了DINX30CrMoN15-1(0.3C-15Cr-1Mo-0.3N)耐腐蝕軸承不銹鋼,在硬度保持不變情況下,減少一次粗大碳化物。

  4、非磁性不銹鋼

  石油采掘用零部件中裝有勘探用的電子機器,為防止該機器出現(xiàn)誤操作,鉆頭材料必須是非磁性材料。日本大同特殊鋼公司在高Mn系奧氏體組織基礎(chǔ)上,開發(fā)出添加最佳成分,確保高耐蝕性和組織穩(wěn)定的DNM110(15Mn-18Cr-3Ni-0.8Mo-N)和DNM140(16Mn-19Cr-3Ni-0.8Mo-N) 不銹鋼鋼種,達到實用化。這些鋼種用N固溶強化,常溫加工,屈服強度和抗拉強度分別為760和965MPa以上,為透磁率1.01的非磁性鋼。

  5、節(jié)約資源不銹鋼

  由于受到合金元素價格上揚影響,從含Ni奧氏體不銹鋼改為節(jié)Ni鐵素體不銹鋼的需求量不斷增加。但通常情況下,鐵素體不銹鋼強度與耐蝕性均比奧氏體系不銹鋼差。因此,不斷尋找開發(fā)提高鐵素體系不銹鋼強度和耐蝕性的鋼種。日本大同特殊鋼公司開發(fā)出強度和耐蝕性兼有的LAK53(0.08C-1.5Mn-19Cr)鐵素體-馬氏體雙相組織的不銹鋼,并用于螺栓、螺釘?shù)染o固件部件。SUS329J4L鋼有效利用其廉價、高耐蝕性的特點,一直用于海水淡化裝置用的緊固件和各種化工設(shè)備等零部件上。今后,可期待利用鐵素體-馬氏體雙相組織較好強度特性,以促進相關(guān)設(shè)備零部件的薄壁化、輕量化并提高安全性。
全部評論 共 1
評論者:學(xué)習(xí)
非磁性不銹鋼目前在市場上能夠采購到么?冷加工之后也不會產(chǎn)生磁性的那種。
2010-07-19
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