2023年9月25-26日，由中国钢铁工业协会不锈钢分会、中国宝武太原钢铁（集团）公司共同主办的中国第四届超级奥氏体不锈钢及镍基合金研讨会在京圆满落幕。本次研讨会特邀专家围绕超级奥氏体不锈钢和镍基合金的产品开发、技术攻关、应用推广等话题做了精彩的演讲，并收到数篇有实践指导意义的优秀论文，并推荐如下：
《固溶处理对n08810合金晶粒长大行为影响研究》
作者：鲍祉屹3、丰 涵1、徐文亮2、马天军2、宋志刚1、赵爱民3
1）钢铁研究总院有限公司 特殊钢研究院
2）宝武特种冶金有限公司
3）北京科技大学 钢铁共性技术协同创新中心
摘要：n08810铁镍基合金是制造多晶硅冷氢反应器的主要材料，在板材制造过程中固溶处理制度的选择直接影响合金的晶粒尺寸和晶粒均匀性，进而对材料的高温力学和耐蚀等使用性能造成影响。本文采用金相分析、扫描电镜能谱分析、电子探针等方法，对不同固溶处理条件下n08810合金的奥氏体晶粒长大行为进行了微观表征，并结合理论模型推导计算研究分析了晶粒尺寸演变及长大动力学机制。结果表明，在950~1050℃温度范围内固溶处理，n08810合金晶粒长大速率较慢；在1100~1120℃温度范围合金出现明显的混晶现象；在1150℃以上温度保温时，晶粒正常粗化，其平均尺寸与保温时间之间呈二次曲线关系，且随温度升高，晶粒长大速率增加。根据实验结果建立的两段式温度-时间-晶粒尺寸关系模型，可以精确预测n08810合金在低温区和高温区的不同长大行为。低温区热处理时合金晶粒长大过程受到沿晶m23c6相和tic相颗粒的阻碍，高温区随着第二相溶解，晶粒长大激活能为287.09 kj·mol-1，晶粒长大过程主要取决于ni原子的自扩散。
立足“碳达峰，碳中和”的国家战略需求，该文章对作为多晶硅冷氢反应器的主要材料n08810合金的热处理制度进行了深入的研究。通过控制热处理温度和保温时间，对合金的晶粒生长规律做出了深入的研究，定量分析了热处理温度、热处理时间以及晶粒尺寸三者之间的联系，并根据热力学定律建立n08810合金晶粒长大数学模型，并得出温度-时间-晶粒尺寸关系模型。该文章通过大量实验结合热力学分析建立了n08810合金低温缓慢长大区950~1050℃以及高温快速长大区1150~1220℃两段式温度-时间-晶粒尺寸关系模型，对实际生产具有重要的指导意义。
《固溶处理对超级奥氏体不锈钢s39042中板组织性能的影响》
作者：李阳、张威
太原钢铁（集团）有限公司 先进不锈钢材料国家重点实验室
摘要：采用热处理试验、金相观察、力学性能检测等手段，研究了固溶处理对904l中板组织性能的影响。结果表明：在1000~1200℃之间，晶粒尺寸随固溶温度提高逐渐长大，析出相尺寸逐渐减小，晶界长大激活能qm=268.2kj/mol；1000℃固溶时，晶粒尺寸随固溶时间延长几乎不变，1040~1200℃固溶时，晶粒尺寸随时间延长逐渐增大，晶粒长大动力学时间指数n随着固溶温度的提高先增加后降低；随着固溶温度的提高，904l中板的抗拉强度、屈服强度降低，延伸率提高。
超级奥氏体不锈钢具有较高的合金含量，但也因此更容易在高温下析出有害相，降低材料的力学性能跟耐蚀性。该文章立足生产实践需求，对s39042中板的热处理制度进行了深入的探究，分析了不同温度和固溶时间的热处理制度对s39042中板晶粒尺寸和力学性能的影响，计算了晶界随温度长大的激活能，找出性能随固溶温度和固溶时间的变化关系，对实际生产和后续研究提供了指导意义。
《超级奥氏体不锈钢654smo的时效析出行为及热变形组织演变》
作者：赵政翔、李静媛
北京材料基因工程高精尖创新中心，北京科技大学材料科学与工程学院
摘要： 本文对超级奥氏体不锈钢654smo在900 ℃进行了不同时间的时效处理，通过扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)观察了析出相的显微形貌，使用能谱分析和选区电子衍射分析了析出相的成分和结构。使用单轴热压缩的方式对超级奥氏体不锈钢654smo在温度950℃-1200℃、应变速率0.001s-1-10s-1 的条件下热变形行为的研究。研究结果表明，时效处理10 min~1 h时，钢中析出相主要是σ相，σ相的析出位置顺序依次是晶界、非共格孪晶界、共格孪晶界和晶内。时效处理2~12 h过程中，σ相开始在晶内形成针状相，随着时效时间的延长，析出相的数量越来越多，并在晶内相互交错，交织成网状。在时效处理24、48 h后，由于σ相富含cr元素，以及σ相与奥氏体相晶界结构差异大，cr2n相以条状或不规则的块状依附在σ相上形核生长。基于动态材料模型建立了不同塑性应变下的热加工图，使用电子背散射衍射技术（ebsd）对不同变形条件下的微观组织进行了表征，材料在大多数变形条件下的软化机制是非连续动态再结晶（ddrx）。综合热加工图和微观组织分析，选择变形温度为1150-1200℃，应变速率0.1-1s-1为合理的热加工区域。
超级奥氏体不锈钢具有较高的耐蚀性和力学性能，应用广泛；但也因其较高的cr、mo含量使其在高温长时间停留时易析出有害相，增加加工难度。该文章以超级奥氏体不锈钢654smo为对象，针对这一问题进行了深入的研究，分析了其在900 ℃下时效处理不同时间后的析出行为和不同变形条件下的热变形行为，研究了σ相和cr2n相的析出机制，分析了广泛温度条件（950℃~1200℃）和应变速率（0.001s-1-10s-1）下高温变形的微观组织演变规律，并绘制了热加工图，为超级奥氏体不锈钢654smo的成分设计优化、热处理和热加工工艺的确立提供了重要的参考和指导。
整篇文章数据充足，对超级奥氏体不锈钢的热加工和析出问题分析透彻，并通过大量实验系统的研究材料的高温变形行为和软化机理，选出了最优的热加工工艺，对实际生产具有重要的指导意义。
《石油炼化ns1104（n08811）裂解炉管制造关键工艺性能研究》
作者：陈小福1、卢军华2、王洋2、吴明华3、陈根宝3、吴月琴1
1）浙江中达新材料股份有限公司技术中心
2）钢铁研究总院
3）永兴特种不锈钢股份有限公司技术中心
摘要：浙江中达新材料联合钢铁研究总院、永兴特种不锈钢通过对材料成分设计、冶炼、热加工、冷变形、热处理等技术攻关，制备出了ns1104（n08811）乙烯裂解炉用合金无缝管。分析表明，高温持久性能受到成分、夹杂物、晶粒尺寸的直接影响，为此，就相关影响因素开展研究。
该文在立足解决乙烯工业的“卡脖子问题”，研发了适用于590℃-930℃工况的乙烯裂解炉，突破了国外的技术封锁，有行业发展有极大的意义。ns1104（n08811）合金无缝管设计指标中al、ti规定了更严格的区间范围，数据积累提出了o、n、h含量的控制要求。过程控制关键点，采用电弧炉 aod 电渣重熔（esr）冶炼工艺，通过电渣重熔提升材料非金属夹杂物水平。高温力学及持久性能是其关键应用性能指标，就研制过程中冶炼成分、关键工艺实施、夹杂物、晶粒度、力学性能等工艺、性能及演变开展分析，内容详实完整。与国外相比，国内产品颗粒物粒度分布比较更均匀（壁厚方向），且比较细小，基本处于ecd＜5μm，第二相粒度分布均匀（壁厚方向）；脆性夹杂物尺寸更小，大颗粒物含量少，优于国外产品，特别条形tic从管坯、荒管、一轧、二轧、成品管上的数量占比从3.2%减少至0.1%；高温拉伸性能在抗拉强度、屈服强度均优于国外产品。
本文将新工艺的产品与国外的产品进行全方面的对比，其结果对乙烯工业突破外国封锁和进一步提高有极大的战略意义。
《超级奥氏体不锈钢00cr21ni25mo6cun（25-6mo）产品开发与实践 》
作者：李新宇、栗生宝、李瑛
东北特殊钢集团股份有限公司精密合金公司、 特钢研究院
摘要：超级奥氏体不锈钢25-6mo在国内无批量性生产的实践与经验，该材料特殊的化学成分、组织和性能使该种钢在各个领域得到了广泛应用，尤其在很多苛刻的工况环境中，如纸浆与造纸业、制药工业、化肥工业及海上采油等领域。本文通过对超级奥氏体不锈钢25-6mo的试制开发形成了冶炼和热加工的相关制度和工艺。并通过对固溶处理和不同变形量对拉拔性能的试验，摸索出最适宜的固溶处理温度为1180℃*30min快速水冷，试验生产的冷拉丝材尺寸和性能指标完全符合录井钢丝和电缆铠装线的要求，为后续此品种的生产创造了先决条件。
该文章通过对超级奥氏体不锈钢25-6mo的试制开发形成了冶炼和热加工的相关制度和工艺。重点研究了该工艺制备的超级奥氏体不锈钢盘条和冷拔钢丝的热处理温度对钢丝的力学性能的影响。并选出最优热处理制度为1180℃*30min快速水冷。提高钢丝的综合力学性能，性能指标均满足录井钢丝和电缆铠装线的使用要求。
本文对超级奥氏体不锈钢的整条生产线有深刻的认识，设计了一整套不锈钢丝的生产工艺，生产的钢丝性能均达标，对生产实践具有较高的指导性。
《fe-ni-cr耐蚀合金管坯夹杂物形成机理及冶炼工艺研究》
作者：代卫星、陈根保、丁斌华、王启明、王建勇、杨辉
永兴特种材料科技股份科技股份有限公司
摘要：incoloy 800是一种fe-cr-ni耐蚀合金，具有优异的耐高温氧化和腐蚀性能，广泛应用于石油、化工、光伏、核电等领域。永兴特钢是国内incoloy 800系列棒线材主要生产商之一，生产过程中管坯常出现超声探伤不合格问题，导致成品产品降级甚至报废。为降低探伤报警率，本文首先利用扫描电镜对n08811管坯缺陷类型进行分析；然后梳理了冶炼过程钢液、炉渣及夹杂物的演变行为；进一步结合factsage等c热力学软件和渣-钢平衡模型研究了缺陷的形成机理。通过研究发现：管坯探伤报警处存在高熔点al2o3-mgo-tiox氧化物和tin组成的复合大尺寸团簇夹杂物；aod-lf冶炼过程中钢液与炉渣存在强烈的氧化还原反应，具体表现为al烧损严重，持续的渣钢反应致使钢液中形成大量小尺寸al2o3-mgo-tiox类高熔点夹杂物，这些夹杂物在凝固过程中聚集并诱导了tin团簇夹杂物的形成。为减少高熔点夹杂物的生成，依据渣-钢平衡模型计算得出该钢种平衡渣系组成，对原工艺进行了优化改进，取得了较好的实践效果。工艺改进后：整个冶炼过程al、ti元素收得率从44.3%、74.6%提高至56.2%、86.8%，管坯探伤合格率从77.26%提升至96.23%，管坯纯净度得到显著提升。
incoloy 800合金在生产过程中管坯常出现超声探伤不合格问题，导致成品产品降级甚至报废。该文章针对incoloy 800合金的冶炼过程进行了系统的研究，找出了高熔点氧化夹杂物的产生原因，并通过相图和钢渣平衡公式的研究，对冶炼工艺进行了改进，使整个冶炼过程al、ti元素收得率从44.3%、74.6%提高至56.2%、86.8%，管坯探伤合格率从77.26%提升至96.23%，管坯纯净度得到显著提升，对incoloy 800合金的冶炼生产具有很高的指导意义。
本文研究使用改进的工艺提高了合金的生产合格率，综合降低了成本，为incoloy 800合金的冶炼生产提供了重要的思路和指导，并取得了良好的实践结果。
