多向锻造和单向轧制304不锈钢高温退火后的晶界面分布

固溶处理后的2组304不锈钢样品分别经应变量ε=2的多向锻造(MF)和单向轧制(DR)后,再经900℃高温退火2—120min.采用电子背散射衍射(EBSD)技术和五参数晶界面分析方法(FPA),研究了样品的晶界特征分布(GBCD)和晶界面分布(GBPD).结果表明,2组样品中∑3~n(n=1,2,3)特殊晶界的比例均不超过45%,并且在退火过程中,非共格∑3晶界逐渐共格化,∑9和∑27晶界比例也随之下降.分别经MF和DR处理后再经120 min退火的样品中,一般大角度晶界(过滤掉Σ3n)一般均以(111)扭转晶界和〈110〉倾侧晶界为主,表明样品中均存在明显的晶界织构(GBT);在某些特定取向差条件下,一般大角度晶界的GBPD在样品中存在显著差异,表明退火之前的加工过程对304不锈钢的GBPD有显著影响.     

形变退火后铁素体不锈钢的晶界组成及腐蚀特性

采用电子背散射和SEM技术研究了经85％冷轧的铁索体不锈钢在1000℃退火过程中晶粒组织、取向织构和晶界取向差的变化规律以及晶界的腐蚀特性.结果表明,退火初期晶粒长大不显著;当退火时间达到2h时,晶粒长大,平均晶粒尺寸达到65 μm,同时晶粒的{100} 织构明显增强,由此导致的小角度晶界比例提高.晶界腐蚀实验表明,小角度晶界具有较高的晶界腐蚀抗力.     

小形变冷轧304不锈钢高温和低温退火晶界特征分布研究

采用电子背散射衍射(Electron-back scatter diffraction,EBSD)技术对比研究了小形变冷轧(厚度减缩量6%)304不锈钢经低温退火和高温退火后的晶界特征分布。结果表明,相比于轧制前的再结晶状态,轧制变形后的高低温退火处理都在一定程度上提高了合金中低Σ重位点阵(Coincidence site lattice,ΣCSL)晶界的比例,增幅均达20%以上;但在其晶界特征分布(grain boundary character distribution,GBCD)中,互成Σ3n取向关系的晶粒团簇(Cluster of grains with Σ3n relationship,Σ3n CG)大小和其外围一般大角度晶界(random high angle grain boundary,HAB)网络的连接特性却存在明显差异。低温退火样品中Σ3n CG尺寸比高温样品大得多,且其HAB网络连通性被低ΣCSL晶界阻断的效果也明显优于高温退火样品。进一步对两个样品的织构和残余亚结构进行对比分析后认为,形变诱发晶界的优先迁移是低温退火样品中获得较大尺寸Σ3n CG和HAB网络连通性被低ΣCSL晶界有效阻断的重要原因。     

预处理状态对轧制退火后奥氏体不锈钢晶界特征分布的影响

采用电子背散射技术研究了不同预处理状态的304奥氏体不锈钢经小压下(6%)冷轧和高温(1050℃)短时(5 min)退火后的晶界特征分布.结果表明,预先在1050℃下同溶30min的合金样品经冷轧退火后其低∑重位点阵晶界比例最高,达70%以上,较同溶状态提高了近20%,而且由互成∑3<'n>(n=0,1,2,3…)界面关系的品粒团簇的尺寸明显增加,为晶粒平均尺寸的10～15倍.而未经固溶和固溶后在650℃下时效2 h的合金样品在后续的轧制退火过程中低∑重位点阵晶界比例均有所下降,仅为40%～50%,而且∑3<'n>晶粒团簇尺寸为晶粒平均尺寸的2～5倍.分析认为,后两者未能实现品界特征分布优化主要是由于碳化物的存在阻碍了晶界的迁移,尤其是非共格∑3晶界和某些一般大角度晶界的广泛迁移所致.     

退火工艺对00Cr20Al6铁素体不锈钢组织及性能的影响

采用金相分析、电子背散射衍射(EBSD)技术等方法研究了00Cr20Al6铁素体不锈钢在不同退火保温时间下其显微组织、再结晶比例及力学性能的变化.结果表明:当退火温度均为700℃时,随着退火后保温时间的延长,此钢的再结晶比例从66.4％升至94.3％,小角度晶界逐渐被大角度晶界所替代,伸长率从15％升高至22.7％.经对比,当退火温度在700℃,保温时间为20 min时,此钢获得了较好的综合力学性能.     

含铌铁素体不锈钢的微观组织及织构研究

利用扫描电镜、透射电镜和X射线技术研究了含铌铁素体不锈钢的微观组织、织构及晶界特征分布。结果表明,铌和钛的加入导致TiN和NbC的析出;冷轧试样的织构以α纤维为主,退火板的织构以γ纤维为主,这种织构的变化与晶界类型有密切关系。     

双相不锈钢2605N与铁素体不锈钢Cr30的腐蚀性能

以双相不锈钢2605N和铁素体不锈钢Cr30研究对象,比较了两种材料的显微组织与力学性能,并分别进行了化学浸泡腐蚀试验和含3.5%NaCl溶液的电解腐蚀试验,分析了试验材料的腐蚀失效形式.化学浸泡腐蚀试验结果表明,Cr30腐蚀速率是2605N的7倍多;电解腐蚀试验揭示了2605N腐蚀失效的主要形式是小孔腐蚀,而Cr30的腐蚀失效形式同时包含晶界腐蚀和小孔腐蚀;双相不锈钢材料中合金元素形成致密的氧化膜(Cr2O3、NiO等)是其耐腐蚀性能优越的主要原因,而Cr30材料中基体与碳化物间存在的电位差引起相界腐蚀,并且碳化物的酎腐蚀性较差导致Cr30的耐腐蚀性能变差.     

不同退火时间下细晶高强IF钢的织构和晶界特征分布

对含Nb细晶高强IF薄钢板进行了850 ℃下不同保温时间的退火试验。采用拉伸试验、电子背散射衍射技术（EBSD）等手段,研究了不同罩式退火时间对细晶高强IF钢板再结晶织构和晶界特征分布的影响。结果表明,随着退火时间的延长,重位点阵晶界的出现频率先增加后减少,在40 min时达到峰值,其与晶粒度及均匀性有关,影响再结晶织构强度。退火试验IF钢板1/2层上γ纤维织构的强度明显高于其1/4层,对应的退火试样1/2层上α纤维织构的强度略低于其1/4层。当退火温度为850 ℃,保温40 min时,试验IF钢板具有最强的γ纤维织构,最高的n、r值和较好的晶界特征分布。     

铁素体不锈钢的晶间腐蚀性能研究

    分别采用Cu-CuSO₄-16% H₂SO₄沸腾试验和电化学再活化方法研究了八种400系列铁素体不锈钢的晶间腐蚀性能.结果表明：C含量及稳定化元素是影响铁素体不锈钢晶间腐蚀性能的关键因素;电化学测量方法评价铁素体不锈钢的晶间腐蚀性能时易受晶粒再活化的影响,可结合电镜观察表面提高测量的准确性.     

Nb、Ti对铁素体不锈钢铸态及热轧态组织、织构的影响

研究了不同Nb、Ti添加情况下铁素体不锈钢的铸坯组织特征以及热轧后板材的组织和织构.研究结果表明:Nb的添加可以明显细化铸坯组织,而Nb、Ti双稳定元素的添加强烈地促进了铸坯组织晶粒的等轴化和晶粒细化.Nb、Ti元素的加入不仅可以细化铸坯组织,同时也可以细化热轧后的板材组织,单独添加的Nb、Ti元素均可以推迟板材的再结晶过程,Ti的作用更为明显,而Nb、Ti的同时加入可明显推迟板材的再结晶过程.     

RECRYSTALLIZATION BEHAVIOR AND PRIOR AUSTENITE GRAIN BOUNDARY CORROSION IN THE PLANE STRAIN COMPRESSION CONDITION FOR A LOW CARBON X70 PIPELINE STEEL

1.IntroductionModern pipeline technology for the production of oil and gas pipeline steels is aiming at achieving high strength and toughness[1]. This imposes a requirement for pipeline steels to obtain the fine-grained microstructure, which is believed to be unique method to improve the strength and toughness currently. Recrystallization behavior and the refining of the prior austenite grain size occurred in the plane strain compression condition is an effective way to obtain the fine-gr…     

晶界网络特征对304不锈钢晶间应力腐蚀开裂的影响

通过晶界工程(GBE)处理,可使304不锈钢样品中的低∑CSL晶界比例提高到70%(Palumbo Aust标准)以上,同时形成了大尺寸的互有∑3~n取向关系晶粒的团簇显微组织.采用C型环样品恒定加载方法,在pH值为2.0的沸腾20%NaCl酸化溶液中进行应力腐蚀实验.GBE样品在平均浸泡472 h后出现应力腐蚀裂纹,SEM,EBSD和OM分析表明,应力腐蚀开裂(SCC)为沿晶开裂(IGSCC)和穿晶开裂(TGSCC)的混合型.而未经GBE处理的样品在平均浸泡192h后出现多条应力腐蚀主裂纹,且多为沿晶界裂纹.经过GBE处理的样品中大尺寸的晶粒团簇及大量相互连接的∑3-∑3-∑9和∑3-∑9-∑27等∑3~n类型的三叉界角,阻碍了IGSCC裂纹的扩展,从而提高了304不锈钢样品的抗IGSCC性能     

经济型铁素体不锈钢与耐候钢异种金属接头的耐蚀性能

采用ER-309焊丝焊接了T4003与Q450NQR1耐候钢、Nirosta4003与Q450NQR1耐候钢两种异质接头,用金相方法分析了母材和接头的显微组织,通过盐雾腐蚀试验及电化学极化曲线测量对异种金属焊接接头的耐蚀性能进行了评价。结果表明,对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢同种金属所形成的焊接接头而言,焊缝的耐蚀性能均优于对应的母材,但热影响区的耐蚀性能变差。对T4003和Nirosta4003铁素体不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接形成的异质接头而言,焊缝的耐蚀性能下降。在盐雾状态下,同种金属焊接所形成的焊缝与母材的耐盐雾腐蚀性能水平相当,耐蚀性能较好;T4003和Nirosta4003不锈钢与Q450NQR1耐候钢焊接而成的异质接头腐蚀较为明显,尤其是耐候钢一侧的腐蚀较为严重,出现了大量的腐蚀坑。在异种金属所形成的焊接接头中,不锈钢母材、热影响区、焊缝以及耐候钢母材由于腐蚀电位差的不同形成原电池,致使耐候钢母材的腐蚀加剧。     

EFFECTS OF MODIFICATION OF THE CARBIDE CHARACTERISTICS THROUGH GRAIN BOUNDARY SERRATION ON CREEP-FATIGUE LIFE IN AUSTENITIC STAINLESS STEELS

Modification of the carbide characteristics through the grain boundary serration is investigated, using an AISI 316 and 304 stainless steels. In both steels, triangular carbides were observed at straight grain boundaries while planar carbides were observed at the serrated grain boundaries. The serrated grain boundary energy is observed to be much lower than that of the straight one. Therefore, the carbide morphology is found to be changed from triangular to planar along the serrated boundary to reduce the interfacial energy between the carbide and the matrix. The creep-fatigue properties of these steels at 873K have been investigated. The creep-fatigue life of the sample with planar carbide at the serrated grain boundary was found to be much longer than that with triangular carbide at the straight one. These results imply that the planar carbides with lower interfacial energy have higher cavitation resistance, resulting in the retardation of cavity nucleation and growth to increase creep-fatigue life.     

Cr25Ti铁素体钢转动形核的动态再结晶机制

在1100℃和应变速率5×10~(-2)s~(-1)条件下对Cr25Ti铁素体钢进行热变形模拟试验,有动态再结晶发生.在变形早期有少部分晶界形核,随后均匀形核.较强的动态回复促使形成大量完好亚晶,变形诱发亚晶转动和亚晶界合并形成新晶粒.观察到原晶粒中的亚晶不断倾转弯曲或扭转形成再结晶晶粒间的位向关系.这表明此合金动态再结晶的形核方式与某些矿物类似,主要以应变诱发亚晶逐渐转动而均匀形核.这种较大程度的不同时性形核,使动态再结晶的应力峰不明显.     

Nb双晶中晶界腐蚀与位向差的关系

用干涉显微镜研究了具有对称倾斜晶界的Nb双晶的晶界腐蚀。除了在靠近重合位置点阵(CSL)晶界处出现极小值外,腐蚀深度d是随位向差θ的增大而增加的。对小角度晶界,d随θ的变化遵循Read—Shockley关系。用计算机模拟方法计算了晶界的原子结构及其局部膨胀,用自由体积的变化解释了晶界腐蚀的结构依赖性。     

核级不锈钢和铁素体-马氏体耐热钢在400℃/25 MPa超临界水中的腐蚀行为

利用腐蚀增重法,XRD,Raman光谱和SEM研究了核级304不锈钢和铁素体-马氏体耐热钢P92在400℃/25 MPa超临界水中的腐蚀行为.结果表明,2种材料都以均匀腐蚀为主,增重曲线遵循幂指数规律.304不锈钢的腐蚀增重比P92钢低近一个数量级,其氧化膜很薄,局部存在少量的疖状腐蚀.氧化膜主要由Cr_2O_3,α-Fe_2O_3,Fe_3O_4和尖晶石结构氧化物组成.P92钢的氧化膜主要由α-Fe_2O_3,Fe_3O_4和尖晶石结构氧化物组成,表层主要含α-Fe_2O_3.延长腐蚀时间.P92钢表面氧化膜在超临界水中溶解,导致氧化膜形貌由致密的多面体颗粒演化为相互连通的多孔网络结构.     

RECRYSTALLIZATION BEHAVIOR AND PRIOR AUSTENITE GRAIN BOUNDARY CORROSION IN THE PLANE STRAIN COMPRESSION CONDITION FOR A LOW CARBON XT0 PIPELINE STEEL

Recrystallization behavior of a low carbon X70 pipeline steel was studied in the plane strain compression condition. It was found that the dynamic recovery but no dynamic recrystallization occurred in the current experimental condition. A method for examining the prior austenite grain boundary corrosion was supposed.