微观组织对2205双相不锈钢氢脆敏感性的影响

采用金相显微镜,氢渗透试验和慢应变速率拉伸试验结合扫描电镜研究了微观组织对2205双相不锈钢氢渗透行为及氢脆敏感性的影响。微观组织分析表明,随着固溶处理温度升高,铁素体含量升高,奥氏体含量降低。氢渗透试验结果显示,随着铁素体含量升高,氢在2205双相不锈钢中的扩散系数增大。结合慢应变速率拉伸试验和断口形貌观察发现,950 ℃固溶处理的2205双相不锈钢的氢脆敏感性较高,呈现脆性断裂;而1050 ℃固溶处理试样中的铁素体和奥氏体含量较均衡,氢脆敏感性较低,呈韧性断裂特征。     

固溶处理对2205双相不锈钢在卤水中点蚀的影响

利用电化学方法对不同固溶处理的2205双相不锈钢在卤水中的临界点蚀温度及临界点蚀电位进行了研究,结合显微金相技术研究了固溶处理温度对相含量及耐蚀性能的影响。结果表明：2205双相不锈钢在卤水中的临界点蚀温度介于55～60℃之间,临界点蚀电位随着环境温度的升高而降低;金属碳化物在固溶处理温度750～900℃范围内析出,奥氏体含量急剧减少材料耐蚀性能严重恶化;固溶处理温度1100℃保温1 h的试样耐蚀性能最佳。     

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 ℃。     

固溶处理对06Cr23Mn22MoN高氮无镍奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响

采用动电位极化曲线、电化学阻抗谱、X射线光电子能谱等研究了固溶处理(固溶温度范围为800～1200℃,保温时间为1 h)对06Cr23Mn22MoN高氮无镍奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:高氮无镍奥氏体不锈钢耐腐蚀性能主要受第二相、钝化膜及晶粒尺寸的影响;固溶温度由800℃升高到1100℃,随着Cr_2N的逐渐消除,实验钢的耐腐蚀性能逐渐改善;在固溶温度为1100℃时,Cr_2N向表面富集反应生成NH_4~+和NH_3并吸附在钝化膜表面,提高了钝化膜的稳定性,实验钢的耐腐蚀性能最好;当固溶温度高于1100℃时,晶粒长大会降低表面原子活性,形成钝化膜的速度减慢,导致实验钢的耐腐蚀性能降低。     

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。     

固溶温度对2205双相不锈钢组织和点蚀性能的影响

对2205双相不锈钢热轧板进行了不同温度的固溶处理,采用光学显微镜和扫描电镜分析了不同固溶状态下的组织演变规律,通过FeCl₃溶液浸泡法研究了固溶温度对2205双相不锈钢点蚀性能的影响。结果表明,950 ℃固溶处理后,组织中有s相;经1000~1100 ℃固溶处理后,由奥氏体和铁素体两相组成。随固溶温度升高,铁素体含量逐渐增加,奥氏体晶粒度减小,孔蚀数量、孔蚀平均尺寸和腐蚀速率均呈下降趋势。经1100 ℃×20 min水冷固溶处理后,奥氏体和铁素体含量约各占一半,组织均匀,表现出良好的耐点蚀性能。     

固溶温度对2507双相不锈钢组织与耐蚀性能的影响

通过定量金相法、电化学试验和慢应变速率拉伸试验研究了固溶温度对2507双相不锈钢组织和耐腐蚀性能的影响,通过超景深观察了拉伸断口裂纹在2507双相不锈钢两相组织中的分布。结果表明,随着固溶温度的升高,2507双相不锈钢中铁素体相含量升高奥氏体相含量降低,1050℃时两相分布比较均匀相比例接近1∶1,有较好的抗点蚀和应力腐蚀性能;1000℃时有少量σ相在铁素体与奥氏体相界析出;此外2507双相不锈钢拉伸断口裂纹优先在铁素体中产生和传播,并终止于奥氏体。     

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%。     

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。     

高温浓磷酸中不锈钢SAF2507焊接接头的耐蚀性能

采用动电位极化曲线和电化学阻抗谱结合光学显微镜研究了超级双相不锈钢SAF2507焊接接头经不同温度固溶处理后在高温浓磷酸中电化学行为。结果表明:2507不锈钢固溶处理可以改善原始焊接接头的组织提高其耐蚀性能;其中经950℃固溶处理后的焊接接头自腐蚀电流密度和致钝电流密度较小,极化后的电极表面点蚀较轻;腐蚀行为受电荷转移电阻和有限扩散层的混合控制,符合半无限扩散过程的特征;经950℃固溶处理后焊接接头在高温浓磷酸中形成的钝化膜较为致密。     

Co对CrNiMo双相不锈钢组织及耐蚀性能的影响

采用TIG粉末堆焊的方式,在304奥氏体不锈钢基板上制备Co含量分别为0%、1%、2%和3%的CrNiMo双相不锈钢堆焊层。经1 100℃固溶处理后,通过金相组织观察、显微硬度测试、动电位极化曲线和交流阻抗谱(EIS)测试研究了Co对CrNiMo双相不锈钢的显微组织、硬度及耐蚀性能的影响。结果表明:随Co含量的增加,CrNiMo双相不锈钢堆焊层中奥氏体相的比例从52%增大至61%后逐渐减小到41%,奥氏体相的形貌由条状或岛状转变为网格状;Co元素固溶于基体中,促进了富Cr、Mo金属间相的析出,提升了堆焊层的硬度,破坏了钝化膜的稳定性,致使堆焊层的耐蚀性能减弱。     

时效温度对节镍双相不锈钢S32101晶间腐蚀行为影响的研究

采用金相显微镜 (OM)、显微硬度仪、电化学动电位再活化法 (EPR) 和电化学阻抗谱 (EIS) 对不同温度时效态S32101节镍双相不锈钢的显微组织、显微硬度和耐蚀性进行研究。结果表明：随时效温度从300 ℃升高,显微硬度增加,钝化膜致密性和耐蚀性下降;700 ℃时,相界处出现明显析出相,为碳氮化物和二次奥氏体组成的混合相,显微硬度达最大,钝化膜致密性和耐蚀性最差,几乎整个铁素体相被腐蚀,腐蚀机理是铁素体相的选择性溶解;继续升高到900 ℃,析出相减少,硬度下降,钝化膜致密性变好,耐蚀性提高。     

2205和316L不锈钢在氢氟酸中的电化学腐蚀行为

通过动电位极化和电化学阻抗方法考察了2205双相不锈钢和316L不锈钢在5%(体积分数)HF溶液中的电化学行为,借助Mott-Schokkty曲线分析了两种不锈钢表面钝化膜的半导体特性。结果表明：两种不锈钢在氢氟酸溶液中都能发生钝化,且2205双相不锈钢的钝化区间范围更宽,维钝电流密度更低。2205双相不锈钢表面钝化膜表现出更高的钝化膜电阻和电荷转移电阻,其抗氢氟酸腐蚀性能优于316L不锈钢,这主要与2205双相不锈钢中的Mo和Cr含量高、表面钝化膜缺陷少、钝化膜易修复等因素有关。     

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。     

循环冷却水中 2507 双相不锈钢微生物腐蚀研究

目的研究2507双相不锈钢在循环冷却水模拟溶液(添加微生物SRB+IOB)中的腐蚀特征,确定其腐蚀机理。方法模拟某炼油厂循环冷却水溶液,采用SEM,EDS和电化学测试等手段分析2507双相不锈钢在SRB+IOB循环冷却水中浸泡不同时间后的腐蚀产物形貌及其电化学腐蚀情况。结果2507双相不锈钢的腐蚀速率很低,属于轻度腐蚀;在循环冷却水模拟溶液中的阳极极化曲线具有明显的钝化区,且钝化膜具有良好的自修复能力;腐蚀倾向随时间增加先增大后减小,腐蚀速率随时间增加先减小后增大。结论 SRB和IOB及其代谢活动与Cl-协同作用是点蚀的主要原因;2507双相不锈钢具有良好的钝化性和耐微生物腐蚀性能。     

真空度对2205双相钢在热浓缩海水中点蚀行为的影响

目的研究真空度对2205双相不锈钢在海水淡化环境中耐点蚀性能的影响。方法在1.5倍人工浓缩海水中,采用循环阳极极化曲线与电化学阻抗谱等电化学方法,研究了2205双相不锈钢的点蚀和再钝化行为,并通过扫描电子显微镜对极化后试样的腐蚀形貌进行分析。结果测试了七种不同真空状态下2205双相不锈钢的循环阳极极化曲线和电化学阻抗谱,发现随着真空度的升高,试样的自腐蚀电位和点蚀电位均不断降低,分别约从-256 m V和605 m V下降到-485 m V和363 m V(均vs.SCE),点蚀倾向明显增大。同时,Nyquist曲线中的半圆弧逐渐变得扁平,Bode图中的相位角约从80°下降到77°,但是点蚀电位与再钝化电位之差逐渐升高。不同真空度下循环阳极极化后,试样表面的点蚀坑形貌不完全相同,蚀坑数量随着真空度的升高而明显减少,当真空度升高为0.72时,点蚀坑尺寸明显减小。结论随着真空度的逐渐升高,不锈钢钝化膜的致密性和保护性降低,电化学阻抗值逐渐减小,耐点蚀性能变差,但是再钝化性能却有所增强。循环阳极极化后试样的腐蚀程度减小。     

高温时效对2205双相不锈钢中σ相析出行为的影响

对2205双相不锈钢进行了750、800、850、900和950℃分别保温0.5、1、2h的时效处理,采用定量金相、SEM和EDS、化学萃取、XRD和电子背散射衍射(EBSD)等方法研究了2205双相不锈钢中σ相析出与时效时间、温度的变化规律。结果表明:2205双相不锈钢经不同时效工艺处理后的组织主要由奥氏体、铁素体、σ相组成,σ相一般在γ/α相界处或铁素体内析出;在相同时效温度下,随着时间的延长,σ相的析出量明显增多,而在850℃进行时效处理会使钢中σ相的析出量达到最高值。此外,采用EBSD方法有望对2205双相不锈钢中的σ相进行准确的定量分析。     

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。     

热处理工艺对2205双相不锈钢耐蚀性能的影响

对2205双相不锈钢采用不同温度进行热处理,然后用光学显微镜和电子扫描电镜观察其在0.33mol/L FeCl3+0.05 mol/L HCl溶液中腐蚀后的形貌;测试其显微硬度的变化、在沸腾的65%的硝酸溶液中浸蚀24 h的腐蚀速率和在25℃的3.5%NaCl溶液中的点蚀电位。研究表明:2205双相不锈钢在750~900℃保温4h有σ相析出,材料的显微硬度增大。同时随着热处理温度的升高,2205双相不锈钢的点蚀电位降低,腐蚀速率增大。