后期固溶处理对2205双相不锈钢超塑性扩散连接的影响

针对2205双相不锈钢超塑性扩散连接结构中σ相易导致构件性能差的问题,对2205双相不锈钢超塑性扩散连接后的试样进行后期固溶处理,发现固溶处理能够溶解组织中的σ相,提高扩散连接接头性能。2205双相不锈钢在1 000℃,10MPa保温保压5min,条件下扩散连接后的界面结合强度为430MPa,基体强度为780MPa。经过1350℃,10min的固溶处理后,界面结合强度达530MPa,比固溶前提高了约23%。固溶时间10min,固溶温度1 050℃~1 350℃时,固溶后的界面结合强度均高于固溶前,但界面结合强度随固溶温度的升高逐渐下降,当固溶温度为1 050℃时,界面结合强度达685MPa,达到固溶前基体强度的88%。     

连接条件对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢扩散连接的影响

利用热模拟试验机并结合扫描电镜(SEM)对00Cr25Ni7Mo3N超级双相不锈钢的超塑扩散连接进行实验研究,对不同连接条件下的孔洞形貌、界面组织进行相应的分析。研究结果表明,超塑性扩散连接试样的界面结合强度随扩散连接压力的增大、表面质量的提高及连接时间的延长而增大。扩散连接在连接温度1100℃时,连接压力为10MPa～20MPa;待连接表面经精磨处理后,连接时间10min～20min的条件下,可实现焊合率为96%～98%的扩散连接,且连接试样的初始连接界面消失,界面孔洞基本闭合,界面剪切结合强度达到407MPa～413MPa。     

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。     

2205双相不锈钢固溶处理工艺研究

2205双相不锈钢在910～1300℃不同的温度保温40rain后,分别进行空冷或水冷固溶处理。用金相显微镜观察了2205双相不锈钢的显微组织,测定了组织α相的含量和显微硬度。结果表明：随着固溶处理温度的升高,α相含量逐渐升高。建议2205双相不锈钢的固溶处理工艺为固溶温度1070℃,保温40min,水冷。     

固溶处理对2205双相不锈钢焊接接头组织与性能的影响

针对2205双相不锈钢多层多道手工电弧焊焊接接头,分别进行了不同温度的固溶处理;采用金相观察和力学性能测试相结合的方法对比分析了固溶处理及其温度对焊接接头显微组织及力学性能的影响规律.结果表明,随着固溶温度的升高,焊缝中σ相减少,而奥氏体含量增加;尽管固溶处理对2205双相不锈钢焊接接头的强度没有明显的影响,但能显著改善接头的塑性和冲击韧性;且随着固溶温度的升高,接头的断后伸长率、断面收缩率及冲击吸收能量也随之升高.     

固溶处理对S31803钢TIG 焊缝组织与腐蚀性能的影响

采用光学显微镜、维氏硬度计和电化学分析仪等对不同固溶温度下S31803双相不锈钢TIG多层焊缝的显微组织、硬度及电化学腐蚀性能进行了研究。试验结果表明,S31803双相不锈钢TIG多层焊缝主要由奥氏体和铁素体组成,且多层焊缝区域中也出现少量σ相,而焊缝下层焊道中奥氏体含量明显少于上层焊道;经过固溶处理,奥氏体和铁素体含量接近,在经过1 050℃固溶处理后σ相消失;但随着固溶温度的提高,奥氏体所占比例增大。固溶处理促使焊缝上下层的硬度趋于接近,当950℃固溶热处理后,焊缝硬度略有增加,而经过1 050℃固溶处理,焊缝硬度降低。此外,随固溶温度升高,焊缝耐腐蚀性越好,其中固溶温度为1 050℃时,耐腐蚀性能最佳。     

固溶处理对双相不锈钢组织与性能的影响

研究了固溶处理工艺对双相不锈钢组织及力学性能的影响。对经不同温度固溶处理后的试样进行了性能检测,并借助OM、SEM及电化学等分析手段对2205的显微组组织、析出物及耐腐蚀性能等进行了观察和分析,结果表明:低温固溶时,双相不锈钢中易产生大量的脆性析出相(σ相)是导致其塑性恶化及耐蚀性降低的原因;提高固溶温度可减少σ相的析出,有利于双相不锈钢的塑性和耐蚀性的改善;此外,双相不锈钢中铁素体含量随固溶温度升高而增大,但其所占比例受冷速影响较小。     

双相不锈钢σ相析出行为及对冲击性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、室温冲击等方法,研究了800℃固溶处理5～120min后2205双相不锈钢σ相析出以及对冲击性能的影响规律.结果表明:固溶处理10 min时开始有σ相析出,随固溶时间的延长,σ相析出增多,析出尺寸增大,析出速度呈先增后减的趋势；σ相析出伴随着大量的二次奥氏体沿σ相两侧向铁素体晶内生长,造成铁素体含量减少,奥氏体含量增加；2205双相不锈钢的冲击性能对σ相析出非常敏感,σ相在α/γ相界上析出,造成晶界脆化,少量σ相析出就导致冲击韧度大幅下降,并随σ相析出量的增加持续降低,在双相不锈钢热加工过程中应尽量缩短在σ相析出温度范围内的停留时间,避免σ相析出造成不利影响.     

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 ℃。     

压缩变形对双相不锈钢σ相析出行为的影响

采用金相显微观察、定量相分析、能谱分析等方法,研究了室温压缩变形对2205双相不锈钢在700~950℃固溶处理后σ相析出行为的影响,用于指导双相不锈钢的冷、热加工工艺。结果表明,压缩变形并没有扩大双相不锈钢固溶处理的σ相析出温度范围,但加快了σ相的析出速度,导致σ相析出量增多,析出部位由α/γ相界扩大至铁素体晶内和奥氏体晶内,同时导致σ相析出鼻尖温度由850℃降至800℃。