课题来源与背景 奥氏体不锈钢约占总量的70%,其中304、316L和310S铸件和板、带材在化工、能源、冶金、核工业等行业腐蚀、高温环境中普遍使用。目前全世界不锈钢年产量超过3000万吨,随着矿产资源减少和环保形势日益严重,在成本无明显增加下进一步提高耐腐蚀、抗氧化、强度等性能,将提高其零部件的使用寿命和工作参数,提高单位质量材料的使用效率及设备运行指标,节约资源、能源,减少环境污染,推动经济、社会可持续发展。因此,探索研究出含铝等新型高性能300系奥氏体不锈钢设计、制备及其性能和强化理论具有重要的价值。
技术原理及性能指标 含铝300系奥氏体不锈钢表面能形成的三氧化二铝膜,相比三氧化二铬膜而言,生长速率更低,热力学稳定,致密性好,能显著提高抗高温氧化性和耐腐蚀性。获得含铝300系奥氏体不锈钢室温塑性未降低,而强度有所提高,耐腐蚀、抗氧化性能提高2~3倍的高铝不锈钢。
技术的创造性与先进性 在实验室已成功研制出高铝300系奥氏体不锈钢,在不降低室温强度的前提下,显著提高抗氧化性和耐腐蚀性。本项目研究最终阐明了铝元素对310S、304、316L不锈钢铸造组织和性能作用规律和物理机制,提出了高性能铸造高铝奥氏体不锈钢成分设计理论;阐明了铝元素对304、316L、310S轧制组织和性能作用规律和物理机制,提出了高性能轧制高铝奥氏体不锈钢成分设计和加工理论。
技术的成熟程度,适用范围和安全性 开发的铝300系奥氏体系列新型不锈钢实验测试性能好,使用安全,推广应用将带来较大的社会和经济效益,目前正与酒钢等钢铁公司合作开展含铝高性能300系不锈钢产业化。
应用情况及存在的问题 目前正与酒钢等钢铁公司合作开展含铝高性能300系不锈钢产业化生产,试用,还没发现存在问题。
历年获奖情况 无,在国内外发表学术论文50余篇,其中SCI、EI收录论文30余篇。