节约型双相不锈钢组织演变规律的研究进展

节约型双相不锈钢是一种高性能、低成本的结构材料,拥有广阔的应用前景,有望广泛应用于核电、石化、造船、造纸和海水淡化等领域,但是其热加工制备困难,阻碍了大规模工业化生产。简要介绍了国内外双相不锈钢的研究现状,综述了双相不锈钢的组织性能演变、热变形规律及脆性相析出行为等。从组织演变规律入手,指出改善节约型双相不锈钢热塑性的重要性及可行性。     

双相不锈钢热塑性的研究

本文采用落锤试验法，研究了在不同试验温度下镍、氮合金元素含量和α／γ两相比例对高铬镍双相不锈钢热塑性的影响。     

提高双相不锈钢热塑性的实践

在国外双相不锈钢管的制造是通过热挤压的方法。而国内绝大多数制管企业采用两辊斜轧穿孔的方法来获得毛管,由于变形剧烈,对钢的热塑性要求甚高,为了适应这种情况,必须提高双相不锈钢热塑性。本文介绍了添加微量元素、铁素体控制等方法而获得的效果,即使超级双相不锈钢S32750在1180℃?1200℃ Gleeble热模拟试验,其断面收缩率也高达97%,热塑性大大提高,可顺利通过热穿孔。     

等温时效对节约型双相不锈钢2101析出行为的影响

研究了700~850℃等温时效对节约型双相不锈钢LDX 2101析出行为的影响。研究结果表明经等温时效处理,颗粒状析出物主要在奥氏体和铁素体相界处形核长大,从而恶化材料的冲击韧性。700℃是影响该材料冲击韧性最敏感脆化温度。在700℃等温时效处理120 min后,冲击韧性值降低到33 J,仅为固溶处理后冲击韧性值的31%。经过TEM观察分析,颗粒状析出物主要是Cr2N型氮化物以及少量Cr23C6型碳化物。     

节约型双相不锈钢获准用于压力容器

据位于美国俄勒冈州奥尔巴尼的ATI Wah Chang公司报道，一种经济、高强度、节约型双相不锈钢AL2003已经纳入美国机械工程学会标准-ASME Code Case 2503，用于压力容器结构，该合金以特征为具有高强度，有良好的焊接性、成型性和韧性。AL2003的化学成分为20％Cr，3．5％Ni，1．7％Mo，0．17％N，其余为铁。合金含量较低使其具有更低的成本，可替代奥氏体不锈钢316L和双相不锈钢2205。[第一段]     

双相不锈钢S32101生产工艺研究

从成分控制、热轧和热处理等角度出发,综合研究双相不锈钢S32101的生产工艺并进行优化调整,分析生产试验数据。研究分析表明：在1050～1150℃固溶处理时,组织中铁索体组织与奥氏体组织的比例接近1：1,钢的综合力学性能最佳。     

双相不锈钢高温微观变形行为

 利用共聚焦激光扫描高温显微镜(CSLM)等设备对双相不锈钢的高温拉伸变形行为进行了研究,分析了双相不锈钢的热塑性变形机理,得出影响双相不锈钢热塑性的主要因素有：相界结合力、组织形貌和两相力学性能的差异。指出在双相不锈钢热加工时,增强相界结合力、优化组织形貌或减小两相力学性能差异,可有效改善双相不锈钢的热塑性。     

含氮双相不锈钢及其冶金工艺

铁素体-奥氏体双相不锈钢比奥氏体不锈钢有较高的机械性能、优良的耐应力腐蚀和点腐蚀性能以及较低的价格(Ni含量低),特别是通过降低钢中的碳含量和增加氮含量而改善了钢的可焊性。双相钢中含较高的氮含量有两个有利的因素:抑制δ-铁素体的形成和提高抗点蚀当量。介绍了4种不同类型的含氮双相不锈钢和常用双相不锈钢的牌号和化学成分、双相不锈钢5种冶金工艺、太钢双相不锈钢的生产、高氮双相不锈钢的形变热处理以及双相不锈钢的研究和发展趋势。     

2209双相不锈钢焊缝的析出及对冲击性能的影响

 对2209双相不锈钢焊缝在690℃进行不同时间时效处理,采用了透射(TEM)、相分析、冲击测试等手段,研究了析出相的形貌、分布及其类型和含量以及析出相对冲击功的影响。结果表明,析出相为M23C6和σ相,主要在铁素体和奥氏体晶界和铁素体内析出。随着时效时间的延长,析出相逐渐长大并增多,冲击功逐渐降低。在扫描电镜下观察冲击断口形貌为韧窝和准解理,断裂类型由韧性到脆性断裂。     

热变形双相不锈钢的微区取向及组织分析

 在变形温度为1000和1100℃,应变速率为01s-1的条件下,利用MMS-200热模拟试验机,对S32750超级双相不锈钢进行了高温压缩试验。利用电子背散射衍射(EBSD)分析了其晶体取向和微观组织。研究结果表明,铁素体在两种试验条件下均可形成<001>和<111>∥压缩轴织构,在变形温度为1100℃时,<001>织构要强一些;奥氏体在两种变形温度下均形成了<001>织构,强度很弱。在变形温度为1100℃条件下,奥氏体中存在的以Σ3为主的CSL特殊晶界数量更多。两种试验条件下,S32750超级双相不锈钢中铁素体和奥氏体均发生了动态再结晶,降低变形温度有利于细化晶粒。在铁素体向奥氏体转变过程中,奥氏体可以在铁素体晶界处生成,也可以在铁素体晶粒内部形成。     

S32205双相不锈钢中σ相的析出及其对力学性能的影响

对S32205双相不锈钢在850℃进行时效处理,采用光镜、扫描电镜、能谱仪、硬度和拉伸测试等手段研究了σ相的析出规律及其对力学性能的影响。结果表明:时效15 min后σ相开始沿γ/α或α/α晶界析出,并向铁素体一侧长大,其析出反应为铁素体发生转变形成σ相和γ2相;时效时间延长,σ相的析出量增加,时效240 min后σ相的含量达到18%,并导致双相不锈钢的硬度明显增加、强度略有提高,而塑性显著下降;拉伸断口的断裂类型由典型的韧性断裂向以准解理断裂为特征的脆性断裂转变。     

双相不锈钢475℃脆性及其形成特点对性能的影响

详细总结了双相不锈钢中475℃脆性的主要特征、影响因素以及其对性能的影响,包括:α′相的析出机制、动力学特征;合金元素、热加工工艺对α′相析出动力学的影响;475℃脆性对力学性能、腐蚀性能和居里温度的影响。     

双相不锈钢热变形后的静态软化行为及组织分析

在MMS-200热模拟试验机上,采用不同道次压缩法研究了00Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢的高温热变形行为,从双道次压缩试验数据中得到不同温度条件下的软化率曲线,并对变形显微组织进行了分析。结果表明：在1~400 s道次间隔时间内,软化率随时间延长而增加,在100 s之内基本完成静态软化。变形温度越高,静态软化行为越...     

双相不锈钢成分、性能及析出相分析

叙述了常用的超级双相不锈钢的成分、耐蚀性和应用,分析了不同种析出相、有害相、点蚀当量值(PRE)及焊接对双相不锈钢组织和性能的影响,得出通过控制合金化成分,调整点蚀当量值,编制合理的热处理工艺,严格控制有害相析出,使两相比含量比值接近1,可获得良好耐蚀性、高强度和耐磨性的双相不锈钢。     

Phase Transformation and Its Effects on Mechanical Properties and Pitting Corrosion Resistance of 2205 Duplex Stainless Steel

The effects of phase transformation on mechanical properties and pitting corrosion of 2205 duplex stainless steel were investigated. The amount of σ phase in the test specimen varied up to a maximum of 6% by thermal treatment at 850 ℃ for up to 60 min. The results showed that σ phase markedly increased the hardness and decreased the impact toughness of the test steel. But the increasing tendency of the ultimate tensile strength and the yield strength was not obvious, while the total elongation abruptly decreased with the aging time from 5 to 60 min. SEM impact microfractograph analysis revealed that the types of impact fracture changed from ductile mode to transcrystalline mode when the specimens were aged for 5-60 min. Furthermore, the extent of pitting potential reducing was found to be strongly temperature dependent, more pronounced at the higher temperature. During the incubation period of σ phase nucleation, the pitting corrosion test temperature and the aging time had collaborative effects on evidently displacing the pitting potential towards less noble values. After 15 min, the higher temperature contributed more to decreasing the pitting potential than the aging time.     

Microstructures,Mechanical and Chemical Properties of TLP-Bonded Joints in a Duplex Stainless Steel with Amorphous Ni-Based Insert Alloys

The changes in tensile strength and pitting corrosion resistance of transient liquid-phase (TLP)-bonded joints for a duplex stainless steel with MBF-80, MBF-30, and MBF-35 as functions of holding time and filler were interpreted with respect to the bond microstructure. Using MBF-80 after 300 seconds, the fracture strength of the joint reached the maximum value. The failure was dependent on the interplay between the reduction in residual liquid and the increase in interface precipitates. After 3600 seconds, the joint strength had the minimum value. At the same conditions, the tensile strength for MBF-80 was low compared with MBF-35 and MBF-30. In contrast with the tensile strength, the joint produced with MBF-80 for 3600 seconds exhibited the best corrosion resistance. Among the fillers used, the corrosion resistance of the joint using MBF-80 close to that of the substrate could be related intimately to the existence of Cr in this filler.