不同δ铁素体含量的1Cr17Ni2钢耐腐蚀性能研究

研究1Cr17Ni2不锈钢中不同δ铁素体相含量变化分别在FeCl₃溶液和HNO₃+HF溶液中的耐腐蚀行为。通过腐蚀失重率计算及光学金相显微镜、扫描电子显微镜的观察发现:在FeCl₃溶液中,δ铁素体的存在减弱了1Cr17Ni2不锈钢的耐腐蚀性能,δ铁素体是优选腐蚀相;而在HNO₃+HF溶液中,δ铁素体的存在增强1Cr17Ni2不锈钢的耐腐蚀性能,优选腐蚀相则变成了回火索氏体。通过表面腐蚀形貌表征可以实现反推其受到腐蚀介质环境的性质,为1Cr17Ni2不锈钢腐蚀失效与预防提供可行的方法和依据。     

1Cr17Ni2铁素体含量的控制及其对性能的影响

航空发动机用1Cr17Ni2叶片经锻造及热处理后进行硬度检查,发现硬度偏低。通过在熔炼过程中调节Cr、Ni元素含量以及在后续热处理过程中逐步提高淬火温度,提出控制铁素体含量的具体办法,同时对不同铁素体含量的热处理后的棒料进行相关力学试验。结果表明:叶片硬度偏低与材料中存在较多δ?铁素体有关;1Cr17Ni2中δ?铁素体含量可以通过调节Cr、Ni元素含量及热处理过程中淬火温度进行控制,当原材料中铁素体形成元素含量高时,随着淬火温度的升高,特别是淬火温度高于1150 ℃,铁素体含量迅速增加;1Cr17Ni2合金钢中δ?铁素体含量过多时,其抗拉强度、冲击韧性、硬度等力学性能降低;通过合理调节原材料中Cr、Ni元素的含量,选择合适的热处理温度可以有效减少δ?铁素体含量,从而提高零件的力学性能。     

Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢力学性能的影响

研究了Ni含量对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢力学性能的影响.结果表明:添加Ni元素可以降低合金中的δ-铁素体含量,Ni含量越高,合金中δ-铁素体越少;Ni含量高的合金中的富铜相颗粒分布密集,细小,而Ni含量低的合金中的富铜相分布稀疏,且相对粗大;在相同回火温度下,较高Ni含量的合金的强度较高,塑性较低.     

不锈钢分类

从热处理生产工艺考虑,不锈钢按显微组织和热处理特征分类更具有实际意义。一般加热至某一温度快冷(空冷)至室温所能获得的组织分为:铁素体型、马氏体型、奥氏体型、奥氏体-铁素体型及沉淀硬化型五类。(1)马氏体不锈钢:代表钢种为12Cr13、20Cr13、40Cr13、14Cr17Ni2和95Cr18等。(2)铁素体不锈钢:典型钢为06Cr13Al、10Cr17、10Cr17Mo等。(3)奥氏体不锈钢:典型钢为12Cr18Ni9(1Cr18Ni9)、06Cr19Ni10(0Cr18Ni9)等,工业上应用广泛,无磁性。(4)双相(奥氏体-铁素体)不锈钢,其中一相含量不低于25%,可以分为低合金型、中合金型、高合金型及超级双相不锈钢,如0Cr25Ni5Mo2等。(5)沉淀硬化不锈钢:17-4PH(M)05Cr17Ni4Cu4Nb、17-7PH(半A)07Cr17Ni7Al、PH15-7Mo(半A)07Cr15Ni7Mo2Al等。     

热处理工艺对1Cr17Ni2Si2双相不锈钢组织与性能的影响

利用SEM,EDS和DSC研究回火温度及预热对高电阻率高导磁1Cr17Ni2Si2双相不锈钢组织与力学性能的影响.结果表明,1Cr17Ni2Si2双相不锈钢淬火+低温回火处理后的组织为回火马氏体+δ-铁素体+少量碳化物,随着回火温度的升高,回火马氏体分解的碳化物弥散析出,抗拉强度和冲击韧性下降;经850 ℃预热处理1 h可以使更多碳化物溶于基体,避免其在晶界析出且回火冷却后得到更多马氏体,比未预热获得更高的冲击韧性和强度.1Cr17Ni2Si2双相不锈钢优化后的热处理工艺为:850 ℃×1 h预热+1050 ℃×2 h淬火,油冷+340 ℃×2 h回火,空冷.     

FSS/ASS厚壁异种钢“TIG冷焊 + UNGW”组合焊的接头组织与力学性能

为了有效解决铁素体不锈钢的焊接热影响区晶粒易粗化问题，以及奥氏体不锈钢焊接时在接头部分熔合区及其附近热影响区内因易形成蠕虫状δ铁素体而显著降低该区域耐腐蚀性的问题，提出了“TIG冷焊 + UNGW”的组合焊接工艺，并进行了1Cr17/1Cr18Ni9Ti厚壁异种不锈钢的焊接，同时对所得接头的显微组织、力学性能及耐腐蚀性进行了测试与分析. 结果表明，组合焊接头的1Cr17母材热影响区晶粒未发生粗化，并且1Cr18Ni9Ti母材部分熔合区及其附近热影响区内未形成蠕虫状δ铁素体；组合焊接头的抗拉强度优于1Cr17母材，并且1Cr17母材热影响区的冲击吸收能量与1Cr17母材相当；组合焊接头的熔敷层、1Cr18Ni9Ti母材、1Cr17母材、UNGW焊缝区及完整接头的耐腐蚀性呈依次下降的趋势.     

0Cr16Ni5Mo马氏体不锈钢δ-铁素体含量及奥氏体晶粒度的控制

检验中发现0Cr16Ni5Mo钢的δ-铁素体含量超出技术协议规定值,为降低δ-铁素体的含量同时控制奥氏体晶粒度以满足材料使用要求,通过理论计算和热力学模拟分析δ-铁素体形成原因,后续采用不同温度的淬火和高温扩散对0Cr16Ni5Mo钢组织和δ-铁素体含量变化进行对比研究,另外采用两种循环热处理方式对奥氏体晶粒度进行控制。结果表明,随着淬火温度的提高,0Cr16Ni5Mo钢的奥氏体晶粒度不断增大,而对δ-铁素体含量的减少作用相对有限。高温扩散能使δ-铁素体明显减少,但当扩散温度大于奥氏体向δ-铁素体转变温度时,会相对延缓铁素体的溶解。进行1130 ℃的高温扩散后,可以采用850 ℃和830 ℃的变温循环相变热处理,消除马氏体组织遗传,均匀细化奥氏体晶粒。     

0Cr17Mn14M02N双相不锈钢组织与性能的关系

铸态0Cr17Mn14Mo2N双相不锈钢经过不同温度热处理后,δ-铁素体由枝晶状到长条状再到球状逐渐变化,其分布也由相对集中变得较均匀.当加热温度低于1250℃时,温度越高,δ-铁素体的球化率越高,分布也越均匀.拉伸试验表明在1150℃加热的试样的塑性高于1050℃加热的试样.但在1250℃加热时,微观组织由粗大的等轴状δ-铁素体晶粒及存在于铁素体晶界的针状二次奥氏体组成,塑性低于在1150℃热处理的试样.     

δ-铁素体对GX8CrNi12钢用焊条熔敷金属冲击韧性的影响

为了研究GX8Cr Ni12钢用焊条熔敷金属中δ-铁素体对冲击韧性的影响,采用Balmforth相组分图对焊条熔敷金属相组织体积分数的预测,制备了5种不同化学成分的焊条。采用多功能X射线衍射仪和金相显微镜定性定量的确定了5种焊条熔敷金属的金相组织及体积分数;采用冲击试验机测定焊条熔敷金属的冲击韧性。结果表明:GX8Cr Ni12钢用焊条熔敷金属的冲击韧性主要取决于δ-铁素体的含量,随着δ-铁素体含量的增加,冲击韧性降低。     

0Cr17Ni4Cu4Nb钢锻造裂纹分析与控制

针对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢锻造生产过程中产生的锻造裂纹,对原材料和锻造工艺进行分析发现,产生裂纹的主要原因是由于材料内部组织中的δ铁素体含量超过一定量时,会极大地降低材料的锻造塑性,使得变形抗力增大;当变形量逐渐增加到一定量时,裂纹开始出现,并且随着变形量的增加裂纹越来越严重。研究结果表明,在使用该材料时,需要对原材料进行铁素体含量检查并加以控制,铁素体含量要求20%,符合CB/T 1209—1992 F7级以上标准,保证该材料良好的热加工工艺塑性;毛坯粗糙度要求达到Ra=1.6~0.8μm以上,预热锻造工具,严格控制每一火次的锻造变形量,以满足锻件的设计和质量要求。     

Effect of Mo contents on corrosion behaviors of welded duplex stainless steel

The corrosion behaviour and change of the phase fraction in welded 24Cr Duplex stainless steel was investigated for different chemical composition ranges of Mo contents. Filler metal was produced by fixing the contents of Cr, Ni, N, and Mn while adjusting the Mo content to 0.5, 1.4, 2.5, 3.5 wt%. The δ-ferrite fraction was observed to increase as the content of Mo increased. A polarisation test conducted in a salt solution, indicated the pitting corrosion potential increased continuously to 3.5 wt% Mo, while the corrosion potential changed most between 0.5 and 1.41 wt% Mo. The location of the pitting corrosion in 0.5 wt% Mo steel was randomly distributed, but it occurred selectively at the grain boundary between the γ- and δ-ferrite phases in 1.4, 2.5 and 3.5 wt% Mo steel. Energy dispersive X-ray spectroscopy mapping analysis showed that areas deficient in Cr, Mo, and Ni occurred around the grain boundary of the γ- and δ-ferrite phases. Non-metallic inclusions are thought to act as initiation points for the pitting corrosion that occurs in the salt solution initially as a result of the potential difference between the matrix structure and the incoherent inclusions.     

Cr对G520不锈钢焊缝组织及力学性能的影响

采用Cr含量分别为10%,18%,26%,34%(质量分数)的金属型药芯焊丝焊接G520沉淀硬化不锈钢,研究了药芯焊丝中Cr含量对G520沉淀硬化不锈钢焊接接头组织以及力学性能的影响. 结果表明,4组焊接接头焊缝区组织均为奥氏体和δ铁素体,随药芯焊丝中Cr含量的增加,δ铁素体由点块状转变为网状和条状. 固溶于基体组织中的Cr含量、δ铁素体及Cr₂₃C₆的含量、奥氏体晶粒平均尺寸的综合作用影响着焊接接头拉伸性能及室温冲击韧性. 焊丝中Cr含量为26%时,G520沉淀硬化不锈钢焊接接头的抗拉强度为969 MPa,断后伸长率为20.8%,冲击吸收能量为60.7 J,焊接接头力学性能最优.     

不同热处理制度下1Cr11Ni2W2MoV闪光对焊接头的组织与性能

针对1Cr11Ni2W2MoV不锈钢开展闪光对焊试验,研究不同焊后热处理制度对其焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明:采用闪光对焊方法焊接1Cr11Ni2W2MoV,能够获得优质的焊接接头。1Cr11Ni2W2MoV闪光焊焊态下焊缝组织为马氏体和少量的δ铁素体组织,焊接接头具有较好的拉伸性能,但塑性和韧性较差。经过淬火+回火热处理后组织表现为回火索氏体组织,焊接接头的抗拉强度、塑性和韧性等性能均得到改善。在1000℃油淬+570℃回火状态下,焊接接头具有良好的综合力学性能。     

热处理对双相不锈钢组织和腐蚀性能的影响

    研究了热处理温度和时效时间对双相不锈钢微观组织及腐蚀性能的影响,结果表明:随着固溶温度提高,双相钢中奥氏体含量增加.固溶温度为1060℃,铁素体含量大约在45%~50%之间,两相比例大约为1∶1,抗点蚀性最好.时效处理时间越长,双相不锈钢中σ相析出越多,其耐腐蚀性能越差.析出的σ相周围形成的贫铬区优先被腐蚀,降低了双相不锈钢抗点蚀性能.     

中低温热处理对SUS304不锈钢TIG焊接接头组织及力学性能的影响

轨道交通车辆在冲击振动试验后,部分设备SUS304不锈钢焊接件出现断裂失效现象.为了提升SUS304不锈钢焊后机械性能,采用金相显微镜、扫描电镜、硬度测试及拉伸试验等方法,研究了中低温热处理工艺对2 mm厚SUS304不锈钢板TIG焊接接头的组织及力学性能的影响.研究发现,经400℃热处理30 min及焊接后未处理态焊...     

MICROSTRUCTURE AND TENSILE PROPERTY OF AN AS-CAST DUPLEX STAINLESS STEEL

1. Introduction The duplex stainless steels are defined as stainless steels generally consisting of two- phase aggregated microstructure of &ferrite and -y-austenite. Duplex stainless steels have an attractive combination of many excellent properties of single phase, such as high mechan- ical properties, high toughness, high weldablility, excellent corrosion resistance, etc~141. Distributions and morphology of the phases in duplex stainless steels have a great effect on its deformation behavi…     

焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜并通过常温拉伸弯曲、低温冲击以及显微硬度等试验研究了FCAW，SMAW和GTAW三种不同的焊接工艺对TP304/SS400异种钢焊接接头组织和性能的影响. 结果表明，三种焊接工艺条件下，焊缝金相组织都为δ铁素体+奥氏体，但δ铁素体含量及形态分布有明显差异；FCAW焊缝中蠕虫状δ铁素体和GTAW焊缝中针状δ铁素体可有效提高韧性，故冲击韧性较高，SMAW焊缝中骨骼状δ铁素体对韧性不利，冲击韧性最低，且随冲击吸收能量的降低断口由韧性断裂转变为脆性断裂；三种焊接工艺条件下，焊接接头综合力学性能表现良好，整体显微硬度值变化不大.