摘要：采用Thermo-Calc软件,计算了碳、铬、锰、镍元素和压力因素对22Cr高氮奥氏体不锈钢氮溶解度、凝固过程中相转变以及析出相的影响,并对设计的新型高氮奥氏体不锈钢组织及析出相进行了研究。结果表明:铬元素主要增加液态钢的氮溶解度,增加0.1%(质量分数)的碳即能显著增大奥氏体不锈钢在高温凝固时的最小氮溶解度。锰元素既增加液态钢中的饱和氮溶解度,又增加凝固初期的最小氮溶解度。适当的锰含量能扩大并稳定奥氏体相区,避免"铁素体阱"的出现。少量的镍含量既增加奥氏体不锈钢高温凝固时的最小氮溶解度,缩小高温δ铁素体存在的温度区间,也能使钢在室温下有完全的奥氏体组织。加压冶炼能有效促进氮溶解度。新型高氮奥氏体不锈钢的析出相主要为Cr23C6,Cr2N。采用热力学计算工具可以对高氮奥氏体不锈钢的冶炼、组织控制、热处理和热加工提供科学的指导。

摘要：对国内外无磁钻铤制造所使用的特殊钢材料进行分析。通过对无磁钻铤材料发展历程的概括,对其成分体系和综合性能的发展规律进行了总结。对研发、工业生产和市场营销等环节进行调查。结合当前高性能无磁钻铤用高氮钢材料的发展趋势,阐述了我国发展此类材料应重点关注的合金体系设计、热加工和耐腐蚀以及力学性能指标等关键技术难题。

摘要：采用Thermal-Calc热力学计算软件对0Cr14Mn21NiN奥氏体不锈钢Cr含量进行了优化设计,探究合金成分与温变形工艺对试验钢磁导率、力学性能、耐蚀性能的影响。结果表明:试验钢磁导率随钢中Ni当量/Cr当量值的升高而降低,随析出相含量的升高而升高。在变形温度为900~1000℃时,试验钢的力学性略优于P530钢。当变形温度降低为600℃,变形量为20%时,试验钢屈服强度为1043.7 MPa,冲击吸收能量为50 J,硬度为375.36 HBW,明显优于P530钢。晶间腐蚀结果表明,Cr含量较高的试验钢没有发生晶间腐蚀,Cr含量较低的试验钢在变形温度为600℃,900℃时,发生了明显的晶间腐蚀,试样表面可以观察到明显的晶间腐蚀裂纹。综合磁导率、力学性能、耐晶间腐蚀性能,确定试验钢Cr含量为16%,温锻工艺为600℃,变形量为20%时,试验钢具备较高强度的同时还具有良好的韧性,不会发生晶间腐蚀,磁导率为1.006。

摘要：研究了核反应堆弹簧材料用0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)镍基合金材料时效强化状态下在150~650℃范围内的高温弹塑性特征,并采用多种函数模型对其高温应力-应变实测数据进行了本构关系拟合计算和对比。结果表明:经过970℃×1 h,空冷+720℃×8 h,炉冷+620℃×8 h,空冷的三步法时效强化处理后,Inconel-718合金兼具较高的R_(p0.01)值和室温伸长率。Boltzmann函数模型对时效强化Inconel-718合金材料在1.5%应变范围内的高温σ-ε实测数据具有良好的拟合效果和预测计算精度,适用于核反应堆弹簧材料的选材和结构设计。

摘要：日益增长的工业需求推动着超级奥氏体不锈钢的研发,以研发时间为序阐述超级奥氏体不锈钢3个发展阶段。第1个阶段主要是为解决硫酸介质环境的耐腐蚀性而开发的不锈钢;第2个阶段是在第1阶段研发钢的基础上添加质量分数约为0.2%的N元素、并将Mo元素质量分数增加到约6%而研发的几种耐腐蚀性能良好的超级奥氏体不锈钢;第3个阶段是在6%Mo钢的基础上将Cr、Mo、N含量都进行较大幅度的提高,其中Mo元素质量分数增加到约7%,N元素质量分数控制在0.5%左右,并加入适量Mn元素而研发出耐腐蚀性优异的超级奥氏体不锈钢。阐述了超级奥氏体不锈钢研发过程中的2个重要技术,即炉外精炼与氮合金化技术,并展望了超级奥氏体不锈钢的未来发展及推广应用。

摘要：按照选材、结构设计、原材料制备、打印加工和后续处理等步骤分析了增材制造（3D打印）技术特点和局限性。对生产效率和周期、制造成本、工序等3D打印的关键问题与传统的变形材生产技术进行了对比,以为选取大型金属材料复杂结构件成形方案提供参考。

摘要：研究了核反应堆弹簧材料用时效强化0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)合金材料在350℃高温下的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟模型对加载应变水平和低周疲劳寿命之间关系进行了拟合计算和对比。结果表明:经过970℃×1 h空冷+720℃×8 h炉冷+620℃×8 h空冷热处理后,Inconel-718合金在350℃具有优异的低周疲劳性能。根据郑修麟关系式计算结果,其临界应变疲劳极限约为0.37%,在低于此应变水平条件下,其低周疲劳寿命高于10~7循环。Manson-Coffin模型由于不包含临界应变疲劳极限参数ε_0,导致其对较低应变水平的疲劳寿命预测精度较低。

摘要：研究了时效强化状态0Cr15Ni70Ti3AlNb（X-750）镍基合金材料在300~600℃内的高温弹塑性特征。采用Johnson-Cook本构关系式模型对该合金的高温力学性能进行了分析。结果表明：经过两步法时效强化处理后的X-750镍基合金材料在0.006~0.3 min（-1）的不同应变速率条件下,其高温抗拉强度随测试温度的升高从约1113 MPa显著降低至825 MPa。然而高温屈服强度的变化幅度仅为约50 MPa,且受测试温度的影响不规律,导致热软化因子m的拟合结果不规则。另外,应变硬化因子B、加工硬化指数n和应变速率硬化因子C在内的其他参数的拟合一致性显著优于热软化因子m,这表明热变形对X-750合金高温强度的影响较为规律。

摘要：研究了核反应堆堆内弹簧用0Cr15Ni70Ti3AlNb(X-750)镍基合金材料时效强化状态下在室温至650℃范围内的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟本构关系式对疲劳性能数据进行了计算和分析。结果表明:与M-C经典关系式相比,在室温、350、500和650℃条件下,郑修麟关系式获得了更高的拟合一致性,采用该关系式对X-750合金疲劳寿命的预测精度相对更高。