时效处理对超级双相不锈钢00Cr29Ni6Mo2N组织和耐点蚀性的影响

采用扫描电镜和X射线能谱仪研究了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢1080 ℃ 30 min固溶+650~1 000℃ 60 min时效后的显微组织。试验结果表明,在奥氏体和铁素体相界面上析出了Cr₂N和σ相两种析出相,同时发现少量的Cr₂N在铁素体相内。Cr₂N析出优先于σ相,增加时效温度和时间对Cr₂N的析岀量没有显著影响,但σ相含量随着时效温度的升高先增加后减少,850 °C时效σ-相面积百分含量最大,达5. 8%,同时在给定时效温度下随时效时间增加σ-相含量增加。Cr₂N和σ相的析出均降低了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢的耐点蚀性能。     

经济型双相不锈钢2101中氮化物在基体中的平衡固溶度计算

为了解析出物对经济型双相不锈钢2101热塑性的影响机制,对比了相同工艺下2101和2205双相不锈钢在热变形过程中相界析出物产生的规律.结果表明:2101钢比2205钢的相界处更倾向于产生析出物,促使后续热变形过程中相界产生裂纹,进而影响材料的热塑性.根据热力学相关数据,通过Thermo-Calc和实验测试数据,推导出2101和2205双相不锈钢析出物Cr₂N的平衡固溶度公式,计算实验钢中析出物Cr₂N的全固溶温度,同时引入Wagner相互作用系数,考虑了Ni、Mn、Mo和Si对固溶度积公式的影响.发现2101双相不锈钢中Cr₂N的全固溶温度比2205钢高100℃左右,计算结果和实验结果吻合较好.实际生产过程中必须控制双相不锈钢热轧的终轧温度到全固溶温度以上,否则相界容易产生氮化物析出,影响材料热塑性.      

典型Cr-Ni-Mo-N高合金双相不锈钢热加工性能研究

试验钢的典型高合金双相不锈钢S32707 (022Cr27Ni7Mo5N)、S32750 (022Cr25Ni7Mo4N)、S32205(022Cr23Ni5Mo3N)、S31803(022Cr22Ni5Mo3N)在生产坯料上取样,采取了不同的热处理、热加工和热穿孔以及调整化学成分等方法,研究了组织及工艺对其热加工性能的影响。结果表明:两相比例和σ相的析出情况与热穿孔温度和冷变形的中间退火密切相关,S32707钢的二次相的析出速度和析出量远超过S32750、S32205及S31803双相不锈钢。对S32707双相不锈钢需适当降低Cr(Cr≤27%)、N(N≤0.4%)含量,提高Mo(4%～5%Mo)含量,合理控制加热速度(2～2.5℃/min)及终轧(锻)温度(≥1060℃),并注意回炉加热和圆管坯中心钻孔的影响,可提高热加工塑性,防止开裂。     

固溶处理对超级双相不锈钢S32750组织和性能的影响

研究了950～1 200℃60 min水冷的固溶处理对超级双相不锈钢S32750(/%:0.02C、0.49Si、1.03Mn、0.026S、0.001P、25.01 Cr、7.03Ni、3.80Mo、0.29N)12 mm板的组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,随固溶温度升高,钢中铁素体相增加,奥氏体相减少;在950℃加热时铁素体中析出大量σ-相,使钢的性能恶化,在1 050～1 100℃固溶处理后,钢中铁素体相和奥氏体相各占50%, S32750钢具有较好的综合力学性能和优良的耐蚀性能。     

S31254超级奥氏体不锈钢析出相演变及微观表征

利用热力学计算了S31254超级奥氏体不锈钢在500~1 200 ℃温度范围内的平衡态析出相,并结合热模拟试验、扫描电镜、透射电镜等方法,对不同析出物的析出行为进行了表征和分析。结果表明,S31254不锈钢奥氏体基体中可存在的第二相包括σ、χ、Laves等金属间相,Cr₂N、π型氮化物相以及M₂₃C₆型碳化物相,高Mo、高N、高Cr含量是该钢析出相种类复杂的主要原因;试验钢具有高的第二相析出倾向,σ相开始析出温度约为1 150 ℃,而在900~800 ℃区间可发现χ相和σ相的转变,χ相更易作为一种稳定相存在;析出相的析出位置和形貌呈现不同特点,晶界析出主要为σ相、χ相和Laves相,而晶内主要有呈针状和块状分布的χ相和呈棒状析出的Cr₂N相。     

18Mn18Cr高氮钢析出相特征及形成机制

通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针显微分析、透射电镜及热力学计算软件研究C和N含量对铸态及时效态18Mn18Cr高氮钢析出相特征及形成机制的影响.研究发现在铸态,随C/N质量比降低,析出相依次为Cr₂₃C₆相、σ相和Cr₂N相.增加C或N含量可分别促进Cr₂₃C₆相和Cr₂N相析出.C和N含量影响实验钢凝固模式及不稳定铁素体相共析分解产物.18Mn18Cr0.44N钢凝固模式为AF模式,不稳定铁素体相共析分解反应为δ→σ+γ₂（0.025% C）和δ→γ₂+Cr₂₃（C_xN_y）₆（x/y>1）（0.16% C）;18Mn18Cr0.72N钢凝固模式为A模式,晶界处存在少量颗粒状Cr₂N相.在固溶时效态,实验钢仅析出片层状的Cr₂N_0.39C_0.61相.随C+N含量增加,片层状析出相体积分数和片层间隙增加,析出孕育时间减少.      

304奥氏体不锈钢亚快速凝固组织演化和形成机理

通过感应炉熔化的304钢(/%:0.053C、0.55Si、1.50Mn、0.030P、0.002S、17.02Cr、8.01 Ni、0.50Cu、0.08Mo)直接浇铸在水冷铜模上得到厚7 mm直径25 mm的圆形试样,研究了Cr、当量/Ni当量和1.5～1 000℃/s的冷却速率对奥氏体不锈钢铸态凝固组织形态和分布的影响。结果表明,随冷却速率增加至75～90℃/s,该钢的凝固模式由FA(铁素体-奥氏体)模式向AF(奥氏体-铁素体)模式转变,初生相由枝晶铁素体转变成枝晶奥氏体,但冷却为～1 000℃/s时,观察到块状铁素体组织,并且枝晶状奥氏体转变成胞状奥氏体。     

高温下00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的相组织及其元素含量变化研究

本文通过XRD、扫描电镜和能谱研究了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢在1200℃和1320℃不同热处理制度状态下的组织结构及α和γ两相中的主要化学成分含量。实验发现，在1200℃和1320℃附近00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢内无新相产生，随处理温度升高，00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢α相含量增加，α相和γ相中的Cr、Mo、Si、Ni含量相差越来越小，而Mn元素在α相和γ相中含量趋于一致。     

固溶温度对双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N组织及力学性能的影响

通过00Cr25Ni7Mo3N室温冲击和拉伸试验,并利用金相图像分析,研究不同固溶温度下00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢的组织及力学性能的变化.在试验条件下,900-980℃固溶温度范围内,在奥氏体与铁素体相界析出大量σ相,导致钢的塑性与韧性显著下降;固溶温度高于1 000℃后,随着固溶温度的升高,σ相渐渐溶解,α...     

冷却速率对00Cr25Ni7Mo4N超级双相 不锈钢析出相的影响

 利用热膨胀仪测定了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的CCT曲线,结合金相法、显微硬度法、X射线衍射法分析了冷却速率对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢σ析出相的影响。结果表明,00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢热处理或热加工温度应控制在1050 ℃以上;冷却速率越小,σ相析出量越多,显微硬度也越高;钢在冷却过程中要以大于4800 ℃/h的冷却速率通过600～1000 ℃区域,从而避免σ脆性相的析出。     

The partitioning of alloying elements in vacuum arc remelted,Pd-modified PH 13-8 Mo alloys

The partitioning of alloying elements in as-solidified PH 13-8 Mo stainless steel containing up to 1.02 wt pct Pd has been investigated. The as-solidified structure is composed of two major phases, martensite and ferrite. Electron probe microanalysis reveals that Mo, Cr, and Al partition to the ferrite phase while Fe, Ni, Mn, and Pd partition to the martensite (prior austenite) during solidification and cooling from the solidus. In addition to bulk segregation between phases, precipitation of the intermetallic, PdAI, in the retained ferrite is observed. Precipitation of the normal hardening phase, β-NiAl, is also observed in the retained ferrite. Partition ratios of the various alloying elements are determined and are compared with those observed previously in duplex Fe-Cr-Ni stainless steel solidification structures. The martensite start temperature (M_s) was observed to decrease with increasing Pd concentration.     

冷却速率对2507超级双相不锈钢σ相析出的影响

采用Gleeble 3500-GTC对Φ10 mm 2507超级双相不锈钢(/%:0.017C,6.22Ni, 25.73Cr, 3.39Mo, 0.27N)进行1340℃至室温以冷速1～500℃/min连续冷却实验,并通过EPMA(电子探针)、EBSD(电子背散射衍射)和热力学计算分析冷却速率对超级双相不锈钢σ相析出的影响。结果表明：2507超级双相不锈钢在1℃/min的冷却速率下,组织中存在σ相,σ相的面积百分比为2.67%。当冷却速率≥10℃/min,组织只有奥氏体和铁素体两相组成。热力学计算结果表明,冷却速率越小,σ相析出越容易。     

Redistribution of the substitutional elements during σ and χ phase formation in a duplex stainless steel

While the kinetics of intermetallic phase formation in duplex stainless steel have been extensively studied for a wide range of compositions, relatively little research has been done on the mechanisms by which the phases nucleate and grow. In this research the emphasis was on the diffusional growth of the sigma (σ) and chi (χ) phases. Intermetallic phase precipitation in a standard DSS type EN 1.4462 was studied in detail at two temperatures: at 850 °C where large amounts of σ phase are formed, and at 650 °C where χ is the main intermetallic phase. The redistribution of the substitutional alloying elements Cr, Mo, Ni, Mn and Si between the ferrite, the austenite and the intermetallic phases was followed by means of scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X‐ray spectroscopy (EDX). Mn and Si showed no distinct partitioning between the several phases. The diffusion paths of the other elements were found to be determined by two phenomena. On the one hand, the ferrite to austenite transformation causes Mo and Cr to enrich in the ferritic phase and Ni to enrich in the austenite. On the other hand, Mo (σ, χ) and Cr (σ) are removed from the ferrite by intermetallic phase precipitation. At 650 °C, strong Mo enrichments appear at the α‐γ phase boundaries indicating that grain boundary diffusion could be an important mechanism for Mo to diffuse to the growing χ phase.     

重载齿轮钢的高温性能

 通过Gleeble 1500D热模拟试验机高温拉伸试验,对比研究了17Cr2Ni2MoVNb和17Cr2Ni2Mo钢的高温性能。结果表明：因微合金元素V（0.1%,质量分数,下同）、Nb（0.036%）产生细晶强化及固溶强化,17Cr2Ni2MoVNb 钢的抗拉强度比17Cr2Ni2Mo钢稍高。在低N（0.0057%）含量的17Cr2Ni2MoVNb钢中,V和Nb对热塑性的危害很小。而高N（0.0130%）含量的17Cr2Ni2Mo钢在600～900 ℃及1050～1200 ℃温度区间塑性低于17Cr2Ni2MoVNb钢。N含量及相变温度不同导致第二期AlN析出量不同及铁素体先后析出,是造成两试验钢塑性差别的主要原因。