The effect of W and Cu on the microstructure and properties of Ni-saving 25Cr duplex stainless steels

Some new Ni-saving 25Cr duplex stainless steels(DSS)have been developed.The results indicate that the alloy has a balanced ferrite-austenite relation after hot forge and solid solution treatment at 1 000℃. The elements W and Cu have a marked effect on the microstructure of the alloy.The pitting potential of the steel adding W and Cu elements reaches the maximum value of 435 mV.The tensile strength and percentage of area reduction of all steels in this paper are 800 -900 MPa and 60%-70%,respectively.The tensile elongations of the alloys are all above 30%.The experimental steels have good corrosion and mechanical property.     

Thermal aging effect on 2205 duplex stainless steel

The effect of isothermal aging treatment on the mechanical and corrosion properties of 2205 duplex stainless steel was investigated by means of impact toughness test and micro-hardness measurement in combination with the critical pitting temperature( CPT) technique. The corresponding fractography of the steel was then observed after the impact toughness test. The results demonstrated that,at the critical temperature for precipitation of the sigma( σ) phase,e. g.,850 ℃,the impact toughness decreased rapidly and the micro-hardness increased gradually with increasing aging time. The CPT decreased from 61 to 15 ℃ as the aging time increased from 4 min to 8 h. In addition,optical microscopy,transmission electron microscope( TEM) and X-ray diffraction studies showed that the ferrite in the steel transformed into secondary austenite and σ phase.     

Mn对2205双相不锈钢耐点蚀性能的影响

双相不锈钢2101生产成本低,性能优异,近年来被逐渐重视。采用“电炉+AOD+模铸”的工艺生产2101双相不锈钢,在AOD精炼过程中,研究了温度和主要成分Cr、C、Si的变化情况,结果显示,AOD炉有很好的脱碳效果,能将C质量分数（w_[C]）由2.5%脱至0.03%以下,在还原期,Si对Cr有很好的还原效果。精炼过程中,最重要的是脱碳,但将碳脱至0.1%以后,所需要的条件变得苛刻。通过热力学计算公式,研究了双相不锈钢2101去碳保铬的影响因素,结果表明,碳铬平衡主要受CO分压和温度的影响,CO分压越低、温度越高越有利于脱碳。在CO分压一定,w_[C]<0.1%时,w_[C]越低,碳铬平衡曲线的斜率越大,脱碳需要的温度越高,脱碳越困难,降低CO分压可进一步脱碳。在P_CO/P₀= 0.4,w_[Cr]=21.5%条件下,为将w_[C]脱至0.03%以下,需要将炉内温度升到1746.1 ℃以上。     

2205双相不锈钢边裂缺陷形成原因分析

采用金相显微镜及扫描电镜观察2205双相不锈钢热轧板边裂缺陷,通过夹杂物和微观组织分析,研究了边裂缺陷的形成原因.结果表明,2205双相不锈钢热轧边裂缺陷是由于边部奥氏体晶粒粗大、铁素体和奥氏体两相比例不协调引起的.根据上述原因提出了相应的改进建议.     

双相不锈钢与微合金钢异金属焊接接头的组织及性能

采用ER2209焊丝对双相不锈钢SAF2205与微合金管线钢X65进行熔化极气体保护焊接,获得了具有良好力学性能的异种钢焊接接头.焊接接头不同区域显微组织观察和成分分析表明,微合金钢与不锈钢焊缝间存在异金属熔合区和第二类边界线,熔合区存在Ni、Cr的浓度梯度分布,且硬度高于两侧的焊缝和母材.通过宏观拉伸、缺口拉伸和低温冲击实验测试了焊接接头的力学性能,并获得了接头不同部位在1mol·L^-1 NaCl溶液中的极化曲线.拉伸试样断裂发生于强度相对较低的微合金钢母材.焊缝金属的缺口拉伸强度和冲击韧性均略低于双相不锈钢母材,但腐蚀电位略高于母材.微合金钢热影响区与母材力学性能相当,腐蚀电位略高于母材.     

高强双相不锈钢活塞杆开裂原因分析

一种高强双相不锈钢活塞杆在加工完成后的存放过程中开裂。实验通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、拉伸试验机、冲击试验机、硬度仪等手段,对其开裂原因进行了分析。结果表明：活塞杆横向和纵向强度均较高,纵向抗拉强度最高达1 145 MPa;布氏硬度为HBW347,高于设计要求(HBW241-285)上限21.8%;但横向韧性较低,断后伸长率最低2.0%,仅为标准要求下限值14%的14.3%,平均冲击吸收能量只有5.8 J,仅为标准规范下限值60 J的10.5%。活塞杆材料合金元素符合标准要求,活塞杆组织为回火马氏体+细条带状铁素体,但氢含量达5.4×10^-6(质量分数),高的氢含量导致在内部形成氢致延迟微裂纹是其纵向开裂的主要原因,条带状铁素体恶化了活塞杆的横向力学性能,对开裂起一定的促进作用。建议优化冶炼和热加工工艺,与此同时在活塞杆加工之前增加去氢退火,降低原材料中氢含量,以最大程度降低氢致延迟开裂倾向。     

03Cr18NiMoN节镍双相不锈钢的热变形行为及热加工图

关键词：双相不锈钢; 流变曲线; 本构方程; 热加工图     

经济型双相不锈钢2101中氮化物在基体中的平衡固溶度计算

为了解析出物对经济型双相不锈钢2101热塑性的影响机制,对比了相同工艺下2101和2205双相不锈钢在热变形过程中相界析出物产生的规律.结果表明:2101钢比2205钢的相界处更倾向于产生析出物,促使后续热变形过程中相界产生裂纹,进而影响材料的热塑性.根据热力学相关数据,通过Thermo-Calc和实验测试数据,推导出2101和2205双相不锈钢析出物Cr₂N的平衡固溶度公式,计算实验钢中析出物Cr₂N的全固溶温度,同时引入Wagner相互作用系数,考虑了Ni、Mn、Mo和Si对固溶度积公式的影响.发现2101双相不锈钢中Cr₂N的全固溶温度比2205钢高100℃左右,计算结果和实验结果吻合较好.实际生产过程中必须控制双相不锈钢热轧的终轧温度到全固溶温度以上,否则相界容易产生氮化物析出,影响材料热塑性.     

预应变对TRIP型双相不锈钢拉伸变形行为的影响

预变形通常作为工程构件服役前的关键预处理工艺,用以提高金属构件的力学性能.为了明确预应变对拉伸变形过程中力学行为和相变行为的影响,在INSTRON 8801试验机上进行了一系列准静态拉伸试验,研究了一种TRIP型双相不锈钢的拉伸变形行为及其预应变敏感性,同时结合TEM分析、EBSD分析和原位磁性测量讨论了微观机理.结果...     

Microstructural changes during heating of super duplex stainless steel and its thermal deformation behavior

Microstructural changes during heating of highly alloyed Cr26Ni7 type super duplex stainless steel( SDSS2607) and its thermal deformation behavior were investigated. At different heating rates,the mechanism of phase transition from γ phase to δ phase and grow th modes of δ phase differed. Variations in microstructures for ascast SDSS2607 during heat preservation at 1 220 ℃ indicated two kinds of transformations from γ phase to δ phase.In-situ observations of microstructural changes during the tensile process at 1 050 ℃ showed a mutual coordination betw een γ and δ phases. When the true strain increased,the mutual coordination between γ and δ phases was damaged. Subsequently,cracks nucleated at the γ/δ interface. With the increase in temperature,the strength of ascast SDSS2607 decreased while its plasticity increased. Its thermoplasticity was poor,and the reduction in area of tensile specimens was less than 80%. When the deformation strain of hot compression increased,the stable deformation zone in the heat processing maps enlarged gradually. Moreover,the unstable deformation zones were extended.     

双相不锈钢2205热轧钢带氧化铁皮显微分析

 应用OM、SEM、XRD技术,分析研究了双相不锈钢2205热轧钢带氧化铁皮显微结构特征,这是决定钢带酸洗效果的本质因素之一。结果表明：热轧后钢带表面氧化铁皮存在大量的裂纹以及局部伴有氧化铁皮部分脱落,有利于酸洗;氧化铁皮厚度一般为10 μm左右,但是存在局部区域氧化层增厚以及氧化铁皮向基体内部的嵌入;氧化铁皮中含有难以酸洗的铁橄榄石（Fe2SiO4）和尖晶石结构的Cr2O3·FeO等物相,增加了钢带表面氧化铁皮酸洗去除的难度。     

2205双相不锈钢连铸过程中夹杂物的形成机制

摘要：为了研究2205双相不锈钢连铸过程中夹杂物的特征及形成机制，从2205双相不锈钢连铸中间包和板坯上分别取试样，利用扫描电镜分析夹杂物的类型及形貌特征，并结合热力学计算探讨夹杂物的演变规律及其形成原因。结果表明，2205双相不锈钢中间包中存在大于10μm的夹杂物，中间包中夹杂物类型主要为CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO球形夹杂物，板坯中夹杂物尺寸都小于10μm，板坯中CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO球形夹杂物外面包裹了一层TiN。错配度和热力学计算表明凝固过程中CaO Al2O3和CaO Al2O3 MgO球形夹杂物为TiN的析出提供了形核质点。     

铈对S32550双相不锈钢微观组织及冲击性能的影响

 双相不锈钢兼具奥氏体和铁素体不锈钢的优良性能,多用于船舶、化工、核反应等领域。为了进一步提高S32550双相不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能,采用真空感应炉成功冶炼了S32550双相不锈钢,并研究了有无添加稀土铈对其锻造、轧制后的微观组织、夹杂物形貌及冲击性能的影响。结果表明,添加稀土铈可以细化组织晶粒,使形状分布不均匀的铁素体组织与奥氏体组织均匀化;改善夹杂物形貌分布大小,对有害夹杂MnS进行改质,降低硫含量,使多余硫元素与铈反应形成Ce₂O₂S、Ce₂S₂夹杂弥散分布在钢中;另外,添加稀土铈可以提高S32550双相不锈钢在室温和低温(-40、-20 ℃)下的冲击韧性,在低温下可出现韧窝带,降低冷脆效应对钢材的危害。     

S32101双相不锈钢热轧中厚板氧化铁皮显微分析

摘要：采用EPMA、WDS和XRD对S32101双相不锈钢中厚板表面氧化铁皮显微结构进行研究,同时采用称重法测定出氧化增重曲线。结果表明：S32101双相不锈钢氧化铁皮厚度分布不均匀,氧化增重的平方值与氧化时间基本成直线关系。氧化铁皮外层物相为Fe2O3和Fe3O4,内层物相主要为FeCr2O4,局部区域存在MnCr2O4和NiCr2O4。结合热力学计算,得出了S32101双相不锈钢氧化铁皮形成的过程。     

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At present question on quality of duplex stainless steel 2205 increasingly focuses on the surface defects. The morphology, chemical composition and microstructure of the peeling defects on the surface of hot rolled plate of duplex stainless steel 2205 were investigated using stereo microscope, OM and SEM. The results show that the peeling defects on the surface of hot rolled plate are of wavy structure?? one end of it connects to the steel matrix and the other one cracks on the surface of hot rolled plate. There are inclusions of Al2O3 and CaO- SiO2- Al2O3- MgO distributed in shapes of point and chain and the volume fraction of the austenite is very high (58. 5%) at the defects. This causes low plasticity at the defects, which is the main reason for the peeling defects to appear in the region. Based on the results of the analysis, a phenomenological model for describing the formation of peeling defects was established.     

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。     

固溶处理对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、EDS能谱分析和力学性能测试等方法,研究了固溶处理对2205双相不锈钢显微组织与疲劳裂纹扩展规律的影响。结果表明：与原始热轧态相比,在950~1150℃范围固溶处理的试样的疲劳裂纹门槛值显著提高,稳态裂纹扩展速率均有所减小。在950℃固溶处理时,组织中析出少量的σ相,试样的稳态裂纹扩展速率显著降低;随着固溶温度的升高,组织中α相含量逐渐增加,σ相溶解,试样的稳态裂纹扩展速率的变化呈现为先增大后减小的趋势;当固溶温度达到1150℃时,组织中α相含量最高且两相组织明显粗化,试样的稳态裂纹扩展速率达到最小,呈现出最高的抗疲劳裂纹扩展能力。固溶处理引起σ相的析出与溶解、α相含量的增加及组织粗化是引起2205双相不锈钢试样疲劳裂纹扩展性能非单调变化的原因。     

Cr32Ni7Mo3N特级双相不锈钢的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀试验机对Cr32Ni7Mo3N特级双相不锈钢在蒸馏水和人工海水中进行了空蚀实验,并采用扫描电镜跟踪观察了经不同时间段空蚀后试样的形貌.通过测量失重绘制了材料的累积失重量和失重率曲线.经电化学工作站测量了材料在静态与空蚀条件下的极化曲线和腐蚀电位变化.对比分析了Cr32Ni7Mo3N与SAF2205双相不锈钢在人工海水的抗空蚀能力.结果表明：Cr32Ni7Mo3N特级双相不锈钢空蚀破坏首先在铁素体薄弱区以及铁素体和奥氏体相界发生,并向铁素体内扩展,铁素体发生解离断裂脱落;奥氏体随着空蚀的进行,滑移线增多,显微硬度值增加,且人工海水中奥氏体显微硬度值比在蒸馏水中的高;铁素体大面积破坏后,奥氏体才失稳产生延性断裂脱落,奥氏体的存在延缓了破坏在整个材料表面上的扩展.空蚀与腐蚀交互影响导致材料在人工海水中加速破坏.Cr32Ni7Mo3N特级双相不锈钢在人工海水中的抗空蚀能力优于SAF2205双相不锈钢.