对1.0 mm厚度的S43932不锈钢冷轧板分别进行88、101、132、188 J/mm的钨极氩弧焊焊接，研究了焊接区的显微形貌和相组成。详细分析了垂直焊缝、平行焊缝和带缺口焊缝试样的拉伸性能及焊缝杯突试验结果，当热输入为101 J/mm时，焊接接头具有最佳的拉伸及成形性能匹配，之后随热输入＞101 J/mm，焊接接头抗拉强度和埃里克森杯突值急剧下降。焊接接头良好的力学性能与焊接区小尺寸晶粒的形成及大量富Ti(Nb,Ti)(C,N)相的析出有关。

设计了JB-J6钢目标化学成分（/%:0.01C,2.1Si,0.25Mn,0.018P,0.025S,16Cr），通过VOD工艺、LF精炼（渣中二元碱度控制在0.9~1.1）、保护浇注工艺（过热度30~50 ℃，拉速0.9~1.2 m/min，二冷比水量0.85~0.95 L/kg）和轧制温度1100~1180 ℃，成功生产太钢软磁铁素体不锈钢JB-J6 Φ8 mm线材，各项性能满足用户要求。

研究了444Nb和444NbTi不锈钢在1100 ℃下短时（4 h）高温氧化行为,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱仪分析氧化膜物相、微观形貌及化学成分分布。结果表明,444NbTi钢每cm ²氧化增重为444Nb钢两倍,这与Ti改变Cr ₂O ₃氧化膜缺陷结构相关。444Nb钢存在氧化膜剥落现象,原因可能为Mn的快速扩散促进了Nb向氧化膜与金属界面处扩散,形成内生Nb的氧化物增大了钢的内应力和热应力。444NbTi钢氧化膜中存在树状的基体,增大了界面强度,且发生了明显的Ti、Al内氧化。

通过热力学分析、扫描电镜和EDS能谱分析等方法,系统研究了一种典型含钛超纯铁素体不锈钢（/%:≤0.01C,17.5～18.5Cr,0.40～0.55Nb,0.10～0.25Ti）80 t K-OBM-S-VOD-LF-200 mm×1 240 mm CCM过程夹杂物的衍变。结果表明,VOD还原期采用Si-Al复合脱氧,夹杂物类型以Al2O3-CaO-SiO2-MgO和Al2O3-CaO-MgO为主,钛合金化后夹杂物转变为Al2O3-CaO-TiOx-MgO,由于此类夹杂物熔点高、尺寸大,且很难通过钙处理变性,容易聚集造成水口堵塞。通过提高铝钛比至0.11以上,降低钛合金化前钢中全氧含量至25×10-6以下,使用纯净的钛铁合金可以避免形成大尺寸的含TiOx夹杂物。

在低碳400系不锈钢中,氮能恶化晶间腐蚀、低温冲击韧性、缺口敏感性和焊接等性能。因此,在低耗、高效前提下降低其氮含量成为AOD冶炼中的重要课题。结合生产试验,通过探讨回归分析法在其吹氩脱氮工艺控制中的应用,结合脱氮的热力学计算对AOD生产实践数据的分析,由拟合方程确定的AOD冶炼410S不锈钢和低碳430不锈钢时氮氩切换点为吹氮450m ³时切换氩气,410S不锈钢正常冶炼时一般吹氩量控制在1550m ³,低碳430不锈钢AOD吹氩量一般控制在2050m ³时可以将AOD终点氮含量控制在0.009 0%以下,并降低氩气消耗。

基于太钢409 L钢连铸生产工艺及板坯连铸机工艺参数,采用水模型实验和工业试验相结合方式研究了浸入式水口结构对结晶器内钢水流动行为及其对连铸坯[200 mm×(1 060～1 240 mm)]表面"卷渣"的影响。结果表明:使用原浸入式水口(侧孔48 mm×70 mm,和上倾15°)结晶器内钢液流场不稳定,对应连铸坯表面存在严重"卷渣"缺陷;在不改变水口结构条件下,上倾5°和上倾10°水口均无法解决连铸坯表面"卷渣";32 mm×52 mm小侧孔水口能有效解决小断面[200 mm×(900～1100 mm)]或低拉速(0.7～0.9 m/min)时409 L钢表面"卷渣";Φ60 mm内径水口对应结晶器中心平均波高在3.5～4.5mm,连铸坯表面"卷渣"缺陷由原来的36.5%降低至0.8%,该型水口不仅能适用现有断面[200 mm×(900～1320 mm)]及拉速(0.7～1.1 m/min)要求,还能提升连铸坯实物质量。

通过工业试验并结合数值模拟计算,研究了不锈钢连铸结晶器钢液喂稀土丝工艺的铸坯稀土收得率和稀土元素分布。结果表明,结晶器喂稀土丝其稀土收得率高达85%,但实际铸坯外层靠近凝固坯壳处稀土含量相对较高且分布不均匀(RE 0.059%～0.073%),其原因是由于结晶器钢液凝固早期稀土浓度偏高而且分布不均匀。因此,在模拟计算或实际生产中,应考虑凝固相变对稀土分布的影响,并注意稀土丝直径、喂线速度与连铸参数的匹配,避免稀土元素的偏聚。

热轧状态下的铁素体不锈钢Y0Cr17SiS综合性能较差,不能满足加工使用要求,需进行退火处理,研究了退火温度750 ℃、800℃、850℃、900℃对Y0Cr17SiS钢Φ11 mm热轧材的组织和性能的影响。结果表明,经900℃2 h空冷退火,Y0Cr17SiS钢组织均匀、无析出物产生,抗拉强度为510 MPa,断后延伸率为36%,断面收缩率为65%,HBW硬度值为171。在不锈钢Y0Cr17SiS 35℃的5% NaCl水溶液的雾腐蚀测试能保持24 h不生锈。

试验研究的Cr22Mo钢(/%:0.005C,0.40Si,0.20Mn,0.020P,0.010S,22.0Cr,1.0Mo,0.41Cu,0.14Nb,0.19Ti,0.0120N)经90 t BOF-VOD-LF-200 mm板坯连铸-热轧成5.0 mm板-退火并冷轧成1.5～0.5 mm板,冷轧变形率为70%～90%,冷轧板经1000℃退火。利用光学显微镜、X-射线衍射仪(XRD)和万能拉伸试验机研究了冷轧变形率对Cr22Mo钢组织、织构和力学性能的影响。结果显示,随着冷轧变形率的增大,冷轧和冷轧退火板的组织细化,再结晶织构{111}<112>强度增加,平均塑性应变比(r)值增加,平面各向异性△r值降低,冷轧压下率的增大显著改善了Cr22Mo钢冷轧退火薄板的成形性能。

研究了不同退火温度和保温时间对SUS410L热轧态钢板再结晶行为和力学性能的影响。试验结果表明,当保温温度为700℃时,保温480 min后SUS410L热轧钢板仍未完成再结晶。当保温温度为750℃和800℃时分别于120 min和30 min基本完成再结晶,晶粒在之后的保温时间里逐步长大。为避免退火过程中出现马氏体而降低材料的延伸率,退火温度≤800℃。材料的力学性能与热处理后的再结晶程度密切相关。当保温温度为750℃且保温时间为480 min时可获得最佳的综合机械性能:延伸率38%,HRB硬度值67,屈服强度236 MPa,抗拉强度441 MPa。

不锈钢中添加钼元素可显著改善其耐点蚀能力,但中高铬铁素体不锈钢中添加钼元素后会促进组织中形成富铬、富钼类析出相,会在一定程度上降低材料耐点蚀性能;故制定合理的热处理工艺是生产含钼类铁素体不锈钢时的重要环节。以0Cr17MO2S钢种为例,研究了热处理温度750～1050℃对材料内组织、力学性能及析出相的影响。

在Gleeble-3500热模拟试验机上进行高温压缩实验,研究00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢在变形温度为1050～1250℃、应变速率为0.01～10 S ^-1条件下的热变形行为。采用幂函数、指数函数和双曲正弦模型模拟该材料的热变形参数,建立了相应的热变形本构方程。结果表明,在热压缩过程中,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而增加,流变应力并未出现明显峰值,材料的软化机制仅有动态回复。探究了幂函数、指数函数和双曲线函数3种模型与00Cr26Mo4钢本构关系的相关性。结果表明,双曲正弦函数模型更符合00Cr26Mo4超级铁素体不锈钢热加工流变应力应变曲线变化规律,并基于双曲正弦函数模型建立了00Cr26Mo4钢的本构方程,计算了热变形激活能238.836 kJ/mol。