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铁路车辆用耐候钢 20*1550*C 09CuPCrNi-A、Q450NQR1 梅钢
耐候板耐热不锈钢（简称耐候板）是奥氏体铬镍不锈钢，钢中Ni、Cr含量高，具有良好耐氧化、耐腐蚀、耐酸碱性能，尤其是耐高温氧化性能非常优异，在核电、航空航天、军工、石油化工等行业均有广泛应用。高温环境中结构材料暴露侵蚀是耐候板失效的主要原因。此前，国内外的研究集中在耐候板热变形、再结晶规律及合金元素对钢抗氧化性能改善和提高方面。实际应用中，耐候板并非在恒温状态下使用，其使用环境长期处于高低温不断变化的状态，会有中间相析出，其氧化铁皮结构及性能也会有所不同。本工作通过高温循环氧化试验进行研究，探讨循环氧化机理。
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09CuPCrNi-A 化学成分及机械性能：C≤0.12% Si:0.25%~0.75% Mn:0.2%~0.5% P:0.07%~0.15%
S≤0.04%Cu:0.25%~0.55% Cr0.30%~1.25% Ni≤0.65% 屈服点MPa不小于343 抗拉强度MPa不小于480 伸长率不小于22%
Q450NQR1 化学成分C：≤0.12 Si:≤0.75 Mn:≤1.5 P：≤0.025 S：≤0.08Cr：≤0.3~1.25 Ni:0.12~0.65 Cu:0.25~0.55
拉伸试验 屈服≤450MPa 抗拉≤550 MPa
产品取自某钢厂生产的耐候板，钢的化学成分（质量分数，%）为：0.067C，24.47Cr，19.14Ni。连铸坯厚度为220mm，热轧产品厚度为6mm，固溶处理后切成30mm×15mm×4mm尺寸试样，研磨并用水砂纸打磨去除表面氧化皮及线切割加工痕迹，乙醇清洗吹干，放入经充分烘烤的坩埚。120℃烘烤1h，冷却后整体称重，放入电阻加热炉进行高温循环氧化实验。实验温度分别为：800、900、1000、1100、1200℃，加热时间分别为20、40、60、80、100、120、140h，循环间隔时间20h。采用SEM、XRD、EDS对高温循环氧化生产物进行分析。实验结果表明：
（1）耐候板高温循环氧化随着温度和时间增加，氧化增重呈现抛物线性规律，60h以内增重明显。
（2）高温循环氧化20h时试样表面有片状Cr2O3生成，随着时间增加，试样表面的片状组织变得粗大、分布密度逐步降低；140h时钢板表面全部被FeO·Cr2O3和MnCr2O4所覆盖。
（3）高温循环表面氧化物分为3层，外层为FeO·Cr2O3和尖晶石结构的MnCr2O4氧化膜，中间层为Cr2O3，内层为SiO2；内层的SiO2薄膜会阻碍氧原子向基体扩散，进一步增强了耐候板的耐氧化性能。
（4）温度在1000℃以下时SiO2氧化膜致密，超过1000℃时致密的SiO2氧化膜会遭到破坏，高温氧化速率增加。耐热不锈钢氧化过程受扩散过程控制，钢的能越大，耐高温氧化性能越好。
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汽车所使用的粉末冶金产品，是科技含量非常高的制品，它可减轻汽车重量和降低制造成本，并具有优化汽车工业产品生产工艺、提高汽车工业竞争力的作用，目前世界上用于汽车上的粉末冶金零部件已超过400多种。
耐候钢的特点是能够抵御自然大气条件下的腐蚀。钢铁的锈蚀是钢结构损坏的主要原因之一，腐蚀损耗也是相当可观的，据报导北美每年因腐蚀损耗也是相当可观的，据报据报导北美每年因腐蚀损耗的钢占年产量的20%, 在加拿大每年腐蚀损失达到6亿美元。人们解决大型钢结构的防腐蚀问题的方法一般是加大腐蚀余量, 并涂以防锈油漆。前者会造成材料的浪费, 后者因为需要定期进行维护性重涂, 造成维护成本提高, 有时还会影响正常使用。还有一种方法是在结构中使用金属涂覆层进行保护, 主要是热浸镀或喷涂锌或铝, 利用镀层金属的阴极保护性能延长钢结构寿命。但应用金属涂覆层也存在着成本较高、污染环境、大型构件应用困难, 以及不易焊接等问题。 耐候钢并非不锈钢, 初期同普通碳钢一样也会锈蚀, 后期则情况不同。耐候钢锈蚀一段时间后由于钢表面Cu、P等微量元素富集, 形成一层致密的非晶态锈层组织, 并与基体结合得非常牢固。这层稳定化锈层能够在一定程度上抵御大气中水气及有害离子的侵入, 防止基体金属进一步腐蚀。 耐候钢在使用时, 可以涂装、裸用或进行稳定化处理, 涂装时的要求与普通碳钢相同。这里特别要指出的是这种材料可以不涂漆裸用, 这是耐候钢突出的优点。在无严重大气污染或非特别潮湿的地区,耐候钢可以不用涂装, 直接裸露于大气中, 一般经过年时间后, 锈层逐渐稳定, 腐蚀不再发展, 外观呈美丽的巧克力色。这种钢结因没有油漆老化等问题, 无需涂装维护, 大大降低了维护成本, 当然也就避免了因涂漆影响使用等造成的损失。
作为一种典型的净终形制造技术，粉末冶金在节能、省材、环保、经济、等诸多方面具有优势，逐渐被各行业所认知并得到广泛应用；特别是汽车粉末冶金制品的应用与快速发展，推动了粉末冶金行业步入发展的快车道。
为了探究粉末冶金技术及产品在汽车工业中的具体应用和发展趋势，记者采访了中国机械通用零部件工业协会粉末冶金专业协会高级顾问韩凤麟教授。
国际应用广中国潜力大
韩教授介绍，粉末冶金是以金属粉末为基本原料，用成形-烧结制造金属制品的一种新型金属成形技术。1940年，美国一家大型汽车公司就已将所使用的全部油泵齿轮改为粉末冶金齿轮，从此粉末冶金结构零件在汽车产业中扎下了根。
1.2 耐候钢的发展历程 我国耐候钢的研制始于年60代初, 当时铁道部向冶金部提出仿制Corten牌号的耐候钢,1965年试制出09Mn2Cu薄钢板。1967年用武钢生产的09MnCuPTi等两种牌号的耐候钢制造了两辆P61型试验棚车, 经过18年的运行, 在1985年厂修时检查发现, 两种耐候钢的防腐能力均比普通碳素钢高2～3倍。铁道部已决定从1990年起新造车辆全部采用耐候钢, 这使耐候钢成为铁路车辆制造的主要材料。由于这种材料的使用使车辆维修周期延长, 截换率下降,在一定程度上缓和了目前铁路运力紧张、车辆不足的矛盾。
主营锈钢板（耐候钢），可用于景观园林装饰幕墙、集装箱生产等领域。
烟道内壁用钢大都较厚0.1~80mm，我们与国内外诸多烟道、电厂新建，修复工程有着良好的业务往来
锅炉用材较薄4.0以下经过多年探索研究，国际上普遍认为SA508-3钢是适于制造核用压力容器锻件的材料。但随着反应堆压力容器趋向大型化和一体化，SA508-3钢对特厚截面上组织均匀性和稳定性难以保证。同时根据我国复杂的地理环境，具有更高强塑性和淬透性的承压材料12NiCrMo钢逐步替代SA508-3钢。
12NiCrMo钢渗碳体中Cr含量较高，增大了基体的形变抗力，同时提高了钢淬透性及服役期间的稳定性。科研人员针对承压材料12NiCrMo钢，在Gleeble-1500D热模拟机上采用凝固法在800～1250℃范围内进行高温拉伸试验，通过对抗拉强度、断面收缩率、断口形貌等分析，掌握该材料在高温使用情况下的组织性能变化规律。试验材料为12NiCrMo钢，各种元素成分均在ASMESA-508/SA-508M标准范围内，主要化学成分见表1。轧制后显微组织主要为大量板条状马氏体及贝氏体的混合组织，板条状马氏体沿奥氏体晶界产生，同时由于12NiCrMo钢含有Cr较高，形成细小的Cr-C化合物，形成细小复杂的贝氏体组织，与文献所述基本吻合，测定其硬度为412HV。表1试验用钢的化学成分（质量分数，%）
元素CMnPSCrNiMo
实测0.120.360.00540.00342.403.640.60
ASMESA-508≤0.230.2～0.4≤0.02≤0.0151.5～2.92.8～3.90.4～0.6
根据国标GB/T4338-2006《金属材料高温拉伸试验方法》将12NiCrMo钢加工成Φ10mm×120mm的圆棒试样，轴向垂直于轧制方向进行取样，采用Gleeble-1500D模拟试验机对试样进行试验。将试样水平放置在试验台上，抽真空后进行试验。以10℃/s的速度加热至1250℃并保温3min，使各元素均匀化，之后以3℃/s的冷却速度降到拉伸测试温度（800、900、1000、1100、1150、1180、1200、1220、1230、1250℃），保温3min后，以ε=0.001s-1的形变速率进行拉伸至断裂为止。待拉伸结束后立刻喷水冷却试样，保留断口高温组织状态。在计算断面收缩率及抗拉强度后，对不同温度下水冷断口的硬度进行测定。
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