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磷化工用新型铁素体不锈钢的研制及应用研究

钟卫  
【摘要】:磷化工是国民经济的一个重要基础产业,其主要产品磷酸、各类磷酸盐和磷 肥等作为工农业生产不可缺少的基础原料,应用十分广泛。但是,由于磷化工生 产过程中腐蚀与磨损恶性相互促进作用,造成磷化工设备使用寿命偏短,以致严 重制约了磷化工生产的健康发展。因此,针对磷化工行业的特点研究开发和最终 生产应用新型高效的耐腐蚀、耐磨蚀材料是材料工作者十分关注的研究课题。 高铬铁素体不锈钢在磷化工工况中表现出优良的耐蚀性、耐磨蚀性,且成分 为低镍或无镍,进行开发应用较符合我国的国情。但是,该种材料往往表现出较 大的脆性,有时易发生脆裂,使其生产和应用受到限制。本文研制了一种新型铁 素体不锈钢,通过微合金化途径和工艺优化方法,明显改善了此类铁素体不锈钢 的性能。 本文根据磷化工工况对设备材料性能的要求,从磷酸料浆泵叶轮失效分析出 发,进行新型铁素体不锈钢材料化学成分及加工工艺设计,并且制备了试样。通 过对试样进行力学性能、金相、电子扫描探针、腐蚀磨蚀等一系列试验,观察和 分析了钢的显微组织,研究了钢的性能。 由于在不锈钢微合金化原理方面的研究还比较缺乏,本文对铁素体不锈钢微 合金化理论进行了探讨,并提出了相应的理论计算方法。 同时,根据实验室研究成果,进行了工业化生产条件下新型铁素体不锈钢的 熔炼、铸造、热处理等工艺技术。采用上述工艺技术可明显改善新型不锈钢铸件 的强韧性,使其铸造生产成品率显著提高。 最后,对新型铁素体不锈钢进行了市场分析、经济效益分析及社会效益分析。 并且在此基础上,进行了推广应用方面的研究,希望向社会推荐出一种材料界认 可的新型不锈钢材料。


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