沿海建筑用00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢的热处理与性能

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和电化学工作站等,研究了固溶温度对00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,热轧和固溶温度为1025～1200℃时双相钢的显微组织都为铁素体+奥氏体双相组织,随着固溶温度升高,双相钢中α相含量不断增大,γ相含量不断减小,在固溶温度为1175℃时,双相钢中α∶γ相比例接近于1∶1;相较于热轧态双相钢,不同温度固溶处理后,双相钢的抗拉强度、规定塑性延伸强度和洛氏硬度有不同程度减小,而断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量有不同程度增加;在固溶温度为1175℃时,双相钢的抗拉强度和规定塑性延伸强度较高,而断后伸长率、断面收缩率和冲击吸收能量都达到最大值。当固溶温度为1175℃时,双相钢的腐蚀电位最大、腐蚀电流密度最小,容抗弧半径和钝化膜电阻最大,弥散系数最接近于1,具有最佳的耐蚀性能。     

固溶处理对桥梁缆索用钢S31803组织和性能的影响

采用OM、XRD、常温力学性能测试等手段,研究了不同固溶处理对桥梁缆索用S31803双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明:经950~1150℃固溶处理,随着温度的升高,S31803双相不锈钢组织中铁素体相含量不断增加,奥氏体相含量不断减少,当固溶温度为1050℃时,铁素体相/奥氏体相接近1∶1,组织晶粒最为细小。S31803双相不锈钢的抗拉强度、屈服强度、伸长率,随固溶温度升高均呈现先升高后降低的变化趋势。1050℃固溶保温2 h处理试样的抗拉强度765 MPa、屈服强度582 MPa、伸长率34.7%,综合力学性能最佳。     

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 研究了950~1300℃固溶处理对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢组织的影响。结果表明,≤1000℃固溶处理时,钢中有σ相析出,要消除热轧态的σ相,固溶温度应大于1050℃;随着固溶温度升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量下降。最佳固溶处理温度在1050℃~1100℃之间,此时两相比例接近1：1;随着固溶温度的提高,两相的晶粒尺寸在逐渐增大,到了1250℃晶粒明显长大。     

固溶温度对2205双相不锈钢组织和硬度的影响

以热轧态2205双相不锈钢为原材料,在1000~1350 ℃对其进行30 min的固溶处理,通过X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微维氏硬度计等对固溶处理后的2205双相不锈钢的组织和硬度进行表征。结果表明,随着固溶温度的升高,铁素体含量增加,奥氏体含量减小,双相不锈钢组织发生再结晶和晶粒长大。铁素体与奥氏体中Cr、Mo、Ni元素发生均匀化,即两相中各元素的含量差异降低。当固溶温度为1050 ℃时,铁素体与奥氏体含量基本相当。2205双相不锈钢的硬度随着固溶温度的上升而增加;当固溶温度由1150 ℃升高至1200 ℃时,其硬度值陡然上升。为了获得较低的硬度以便进行后续的冷加工,2205双相不锈钢的固溶温度应控制在1000~1150 ℃。     

固溶温度对2507双相不锈钢力学性能及耐蚀性的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、XRD、拉伸试验机和电化学综合测试仪等研究了不同固溶温度对2507超级双相不锈钢组织、力学性能和耐蚀性的影响。采用Thermo-Calc热力学软件计算了2507双相不锈钢的热力学平衡相图,并与测试结果进行了对比。研究结果表明,经1050 ℃及以上温度固溶后,σ相溶解;随着固溶温度的升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量降低,α/γ相体积分数比增加;1050~1100 ℃固溶30 min并水冷时,双相不锈钢具有较好的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别大于600 MPa、840 MPa和35%。1050 ℃固溶30 min时,双相钢可获得较好的耐蚀性能。     

固溶处理对双相不锈钢组织性能的影响

研究对比了一种铁素体-奥氏体双相不锈钢铸态和1050℃固溶处理后的组织与性能。对固溶处理前后δ-铁素体,γ-奥氏体及σ相形貌、成分及拉伸断口形态进行了研究与分析。实验结果表明:试验用双相不锈钢的铸态组织为γ-奥氏体、δ-铁素体和σ相;经1050℃固溶处理后σ相溶解,塑性指标较铸态时有所升高,其中屈服强度与断面收缩率升高较明显。     

2205双相不锈钢板坯高温热塑性研究

对2205双相不锈钢连铸板坯边部试样进行了高温拉伸,分析了不同温度断面收缩率的变化情况.分别观察了950、1000、1050、1100、1150℃的试样断口金相组织及形貌.结果表明,950～1150℃,随着温度的升高断面收缩率依此升高；断口金相组织由铁素体和奥氏体两相组成,奥氏体呈不规则的多边形分布；1050～1150℃,断口有很多大而深的韧窝存在,体现了在这个温度区间材料有很高的热塑性.     

固溶处理对桥梁用S32205钢显微组织和耐腐蚀性能的影响

对S32205双相不锈钢进行(950~1150)℃×2 h的不同固溶处理,通过显微组织观察、XRD、酸性条件电化学腐蚀、中性盐雾腐蚀等手段和方法,研究了不同温度固溶处理对S32205钢显微组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明,经(950~1150)℃×2 h固溶处理的S32205双相不锈钢,随着温度的升高组织中铁素体逐渐增多,奥氏体逐渐减少。1050℃×2 h固溶处理后,S32205双相不锈钢组织晶粒最为细小。经(1000、1050、1100)℃×2 h固溶处理的S32205双相不锈钢中,1050℃×2 h固溶处理的S32205钢试样酸性腐蚀倾向性最小,酸性环境下抗腐蚀性能也明显好于40Cr钢。     

固溶温度对高氮节镍型双相不锈钢组织与性能的影响

开发了一种新型的高氮节镍型双相不锈钢,研究了固溶温度对其组织性能的影响。结果表明:经1050~1150℃固溶处理后,试验钢组织为铁素体和奥氏体,具有较好的相平衡及组织稳定性;奥氏体相纳米硬度大于铁素体相,且两相在靠近相界处的纳米硬度值要高于相内纳米硬度值。经1100℃固溶处理30 min后,该钢具有最优化的力学性能,屈服强度为546 MPa,抗拉强度为781 MPa,伸长率达到40.1%。     

Cu对00Cr25Ni7Mo4N钢组织及性能的影响

研究了Cu对00Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢组织、力学性能、高温热塑性的影响.结果表明,Cu是非常弱的奥氏体形成元素,对扩大奥氏体相区没有明显的作用;加入1.5% 的Cu,可使00Cr25Ni7Mo4N钢固溶处理后的强度增加,冲击韧性降低,并降低了在900～1100℃固溶处理钢的断面收缩率,而在1150～1250℃温度范围固溶处理,两种钢的断面收缩率相近,均大于60%,热塑性较好.     

固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响

利用XSL-4-12箱式热处理炉、ZEISS金相显微镜、HRS-150数显洛氏硬度计及拉伸试验机研究了固溶处理对Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢组织与性能的影响。结果表明,铁素体含量随着固溶温度的升高而增加,在930~960 ℃之间铁素体与奥氏体面积比达到1∶1,σ相的含量随着固溶温度的升高而逐渐减少,在960 ℃时仅有少量σ相存在于相界处,1020 ℃时由于锻造造成的奥氏体相分布不均的情况也得到了改善。合金硬度与抗拉强度随着固溶温度的上升呈现先下降后上升的趋势,分别在1020 ℃和1050 ℃达到最小值94.4 HRB和547 MPa,伸长率则随着固溶温度的升高呈现先上升后下降的趋势,在990 ℃时达到峰值41.5%。综合钢丝拉拔变形过程中材料的硬度、塑韧性及组织均匀性对材料成形性能的影响,Cr23Ni7Mo2Cu0.6双相不锈钢的固溶温度宜选择1020 ℃。     

时效工艺对2205双相不锈钢σ相析出行为的影响

通过光学显微镜、扫描电镜对2205双相不锈钢1050、1350 ℃固溶30 min+650~1000 ℃时效0.5~1440 min后σ相形貌和含量进行观测。结果表明:经过1050 ℃固溶处理后,2205双相不锈钢在650~850 ℃时效处理过程中存在σ相析出行为。当时效温度为850 ℃时,σ相析出最快;随着时效温度偏离850 ℃,σ相析出速度降低。经过1350 ℃固溶后,σ相析出温度整体提高,析出温度范围更宽。σ相析出后即发生迅速长大,在3 h内体积分数可达0.25%~1.75%;之后其生长速率逐渐减缓。σ相首先在铁素体与奥氏体相界处以小于1 μm的近似球状颗粒形貌析出,之后沿着铁素体相中宽度在几微米的狭窄区域向铁素体内生长。2205双相不锈钢的时效处理温度影响σ相的析出行为,时效处理应在偏离850 ℃的温度下进行,以防止σ相的析出和快速长大。     

1Cr18Ni11Si4AlTi双相不锈钢的固溶组织与性能

对1Cr18Ni11Si4AlTi双相不锈钢进行了不同温度的固溶热处理试验,对材料的组织和性能与固溶处理之间的关系和影响规律进行了研究。结果表明:随着固溶温度的升高,材料中的析出相逐渐溶解,铁素体含量增加,屈服强度随着铁素体含量增加而提高,材料硬度呈现先降后升的趋势,1050 ℃固溶处理时硬度最低,当固溶温度达到和超过1100 ℃时,其显微组织逐渐粗化,铁素体含量明显增加,材料的屈服强度明显提高。     

固溶处理对2205双相不锈钢组织及钝化膜特性的影响

用不同温度对2205双相不锈钢进行固溶处理,利用定量金相法及硬度法、电化学极化试验、电化学阻抗谱试验的方法研究固溶温度与2205双相不锈钢微观组织和钝化膜特性之间的关系。结果表明,当固溶温度为950 ℃时,有σ相存在,分布于铁素体/奥氏体晶界,当固溶温度为1000 ℃时,σ相消失,铁素体相比例随固溶温度的升高而升高,奥氏体相比例则呈相反规律;电化学试验和阻抗谱试验结果显示,材料在950 ℃时钝化膜稳定性和耐蚀性能最差,在1050 ℃时钝化膜稳定性和耐蚀性能最好。     

氮含量对022Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢热加工行为的影响

通过热拉伸、热压缩试验研究了不同氮含量的022Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢的热加工行为和软化机制。结果表明,试验钢高温抗拉强度随N含量增加而提高,该影响关系在较低变形温度区间尤为明显;在1100℃平面压缩达到稳态流变之后,试验钢的流变应力很快再次上升,出现二次硬化现象,N含量提高致使试验钢在更低的应变条件下更快地进入二次硬化阶段;试验钢高温变形过程中的应变主要传导到高温更软的铁素体相中,该相积蓄的较大应变能促进了铁素体的动态再结晶启动;022Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢的软化机制主要是铁素体的动态回复和动态连续再结晶。     

固溶温度对2205双相不锈钢超塑性的影响

观察2205双相不锈钢固溶处理后的组织,并对组织中铁素体与奥氏体的两相比例进行统计分析;对2205双相不锈钢经过不同温度的固溶处理、冷轧变形后,在一定条件下进行恒温拉伸试验,观察研究材料的超塑性延伸率随着固溶温度和两相比例的变化规律。试验结果表明,当固溶温度从1050℃升高到1100℃时,奥氏体相所占比例变化不大,材料的延伸率变化也不明显;当固溶温度从1150℃增加到1350℃时,奥氏体相比例从42.76%降低到26.07%,铁素体与奥氏体的两相比变大,其延伸率也逐渐增大。冷轧变形量为80%的材料,其延伸率从560%增大到1690%;冷轧变形量为85%的材料,其延伸率从810%增大到1500%。     

Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织和晶间腐蚀敏感性的影响

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200 ℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶温度在950~1200 ℃时,00Cr21Ni6Mn9N不锈钢的晶粒尺寸随着固溶温度的升高而增大,Nb的加入促进00Cr21Ni6Mn9N不锈钢中混晶组织的出现,提高其完全再结晶温度。不含Nb的试验钢在1000 ℃以上固溶后即可获得晶粒大小均匀的组织,而含0.057%Nb的试验钢则需要在1100 ℃以上才可以获得均匀组织,且其尺寸略大于无Nb钢在1000 ℃时完全再结晶的晶粒。随着固溶温度的升高和晶粒尺寸的长大,析出的Z相含量降低,晶粒界面能减小,在1150 ℃和1200 ℃固溶1 h后,Nb对晶粒的细化作用和温度升高造成的晶粒长大程度变得不再明显。两种成分的钢均具有较低的晶间腐蚀敏感性,含Nb量为0.057%的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢其再活化率R_a值较不含Nb的钢进一步降低。     

固溶处理对低镍双相不锈钢耐点蚀及强韧性能的影响

采用“C/N+Mn代Ni”的合金设计方法,制备出了一种具有良好热加工性能的低镍双相不锈钢21Cr-DSS,并研究了固溶处理工艺对新钢种微观组织、强韧性及耐点蚀性能的影响。结果表明:21Cr-DSS在热轧过程中铁素体比奥氏体更容易发生动态软化。固溶温度比保温时间对21Cr-DSS中两相比例的影响更明显,且奥氏体晶粒尺寸稳定性优于铁素体。随固溶温度升高,21Cr-DSS的强韧性得到改善,但当温度超过1100℃后,强韧性下降。在1050℃固溶处理30 min时,21Cr-DSS具有最佳的综合性能,此时强塑积为58.9 GPa%,-40℃低温冲击功为84 J,在3.5%氯化钠溶液中的点蚀电位为0.43V。21Cr-DSS比常规LDX2101具有更优异的热加工性能和强韧性,且耐点蚀性能基本相当。与AISI 304奥氏体不锈钢相比,21Cr-DSS的强度和耐点蚀性能明显更优。