固溶温度对2507双相不锈钢时效后组织及性能的影响

研究了2507双相不锈钢经过不同固溶处理后微观组织演变和合金元素分布。并在此基础上研究了不同固溶态样品经过短时时效后的微观组织演变规律和晶间腐蚀性能变化。结果表明,随着固溶温度提高,铁素体比例提高,铁素体形成元素Cr、Mo在铁素体中含量下降,并且短时时效后析出相数量更少;固溶温度更高的样品晶间腐蚀程度更低。     

2205双相不锈钢中σ相析出的影响因素分析

分析了时效温度、时效时间、固溶温度、铬和钼含量对2205双相不锈钢中σ相析出量的影响规律。结果表明:随着时效时间延长,σ相析出量依次增加。在相同的时效时间下,随着时效温度升高σ相含量依次增大,在850 ℃时达到最大值;温度超过850 ℃后,随着时效温度升高σ相含量依次减小。时效时间相同的情况下,随着固溶温度、铬含量和钼含量升高,σ相析出时间变短、析出量增加。     

时效时间对2205双相不锈钢抗氢氟酸腐蚀性能的影响

析出物会影响2205双相不锈钢在氢氟酸溶液中的腐蚀性能。为了了解这种影响,通过金相显微镜观察了固溶处理后的2205双相不锈钢经800℃时效处理15,60和120 min的显微组织,采用X射线衍射技术分析了时效不同时间下的物相结构,借助电化学极化和电化学阻抗方法测试了时效时间对2205双相不锈钢抗氢氟酸腐蚀行为的影响规律。结果表明:当时效时间为15 min时,双相不锈钢内就已析出了σ相,且σ相体积分数随着时效时间的延长而增大。随着时效时间的延长,2205双相不锈钢在氢氟酸溶液中的自腐蚀电流密度和维钝电流密度都呈逐渐增大趋势,抗氢氟酸腐蚀性能下降,这主要是因为析出的σ相导致钝化膜内的载流子密度逐渐增大,加快了电子的传输速度,电化学反应更容易发生。     

时效时间对隔板材料SAF 2507性能和组织的影响

为了分析时效处理时间对SAF 2507双相不锈钢力学性能和显微组织的影响,研究了SAF2507双相不锈钢经不同热处理(固溶处理、固溶处理+350℃时效处理)后的力学性能和显微组织。结果表明:1070℃固溶处理的不锈钢具有良好的力学性能,冲击功平均值在230 J以上,组织为典型α相和γ相相间分布的条状组织;SAF 2507双相不锈钢经固溶处理后进行350℃时效处理时,随着时效时间的延长,不锈钢的组织由两相组织逐渐转变为多相组织,并且析出相逐渐增多、冲击功下降。     

核电叶轮用双相不锈钢热处理工艺研究

针对核电海水循环泵叶轮用双相不锈钢材料,研究了不同时效温度、时间及固溶后不同冷却速率对双相不锈钢组织和力学性能的影响,结果表明,在800-850℃保温5 min或冷却速率低于7.5℃/min时,材料的冲击韧性和延伸率急剧下降.OM,SEM和冲击断口观察及XRD分析证实,σ相的析出对力学性能有破坏性影响.且随着时效时间的延长,σ相变得粗大,析出位置从γ/δ相界扩展到整个δ相     

时效处理对CD4MCuN双相不锈钢硬度的影响

对CD4MCuN双相不锈钢进行了不同温度下的时效处理。结果表明:中温时效可提升CD4MCuN双相不锈钢硬度,且随时效时间的延长而提高。当时效温度为490℃、时效时间为4 h时,硬度可提升至接近31 HRC,较固溶态提高7 HRC;高温时效对CD4MCuN双相不锈钢的硬度影响不大,且随时效时间的延长而小幅降低。中温时效硬度的提升源于纳米级ε-Cu相的弥散析出。高温时效虽有硬质σ相的析出,但因其析出量较少而对硬度影响有限。高温时效时铁素体含量随时效时间的延长而少量降低,受此影响,高温时效硬度会随时效时间的延长而小幅降低。     

时效时间对2205双相不锈钢组织与疲劳裂纹扩展规律的影响

对经1050 ℃固溶处理后的2205双相不锈钢进行850 ℃分别保温30、180、360 min时效处理,并采用光学显微镜、扫描电镜和力学性能测试等方法,研究了时效时间对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：经850 ℃时效处理后,沿α相内以及α相与γ相边界主要析出了σ相,并且,随着时效时间的延长,σ相的析出量增加,并逐渐形成片状组织。时效处理后试样的抗拉强度增大,塑性明显降低。随着时效时间的延长,试样的稳态裂纹扩展速率明显增大,疲劳裂纹扩展门槛值减小。等温时效处理后试样的断口形貌以解理断裂为主要特征,在σ相周围还出现有二次裂纹,这是由σ相的析出引起应力集中所致。     

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。     

时效对2205不锈钢在模拟气田地层水中的电化学性能影响

采用极化曲线法和交流阻抗法,分析了经1040℃(40 min)固溶处理后的2205双相不锈钢经不同时效温度和时间处理后在85℃饱和CO2地层水溶液中的电化学腐蚀特性,并借助金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察其显微组织的变化。结果表明,当800～900℃时效后,双相不锈钢的自腐蚀电位随着时效温度的升高向正向移动,电流密度先增大后减小,在850℃时,钝化区间已不明显,腐蚀速率达到最大;在相同的时效温度下,随着时效时间的延长,自腐蚀电位愈正,钝化区间逐渐缩小直至消失,腐蚀速率随时间的延长逐渐增大。通过微观分析表明,时效析出相σ相是产生点蚀导致高温时效双相不锈钢耐电化学腐蚀能力下降的主要原因。     

时效处理时间对UNS S32304双相不锈钢组织和晶间腐蚀敏感性的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪考察了时效处理时间对固溶态与轧制态UNS S32304不锈钢组织和耐晶间腐蚀性能的影响；通过双循环动电位再活化试验和草酸腐蚀试验分别评估了经不同时间时效处理后，不同状态试样的晶间腐蚀敏感性。结果表明：时效0.5 h时固溶态试样未发现二次相，轧制态试样有二次奥氏体在铁素体内优先析出；时效4 h,固溶态试样相界处析出圆粒状M₂₃C₆和小颗粒状二次奥氏体，而轧制态试样只有锯齿状二次奥氏体沿相界析出。继续延长时效时间，两种试样的锯齿状二次奥氏体皆变得宽大且向铁素体内延伸，且时效处理时间相同时，轧制态试样中二次相的析出数量比固溶态的多；此外，延长时间还会使得固溶态和轧制态试样的晶间腐蚀敏化系数增大，且后者的敏化系数比前者大，耐蚀性不如前者。     

2507超级双相不锈钢中第二相的析出行为

利用OM、SEM和EBSD等研究了经1100 ℃保温30 min固溶的热轧超级双相不锈钢(SDSS)2507在不同时效温度(750~1000 ℃)及时间(1~240 min)下的第二相析出行为。结果表明,固溶态SDSS 2507的微观组织主要是铁素体和奥氏体。在750～1000 ℃时效处理后有σ相和χ相析出。时效温度较低时,χ相从铁素体相析出且稳定存在。随着时效温度的升高,σ相主要通过α→σ+γ₂共析反应生成,随着时效时间的延长,组织中亚稳态χ相溶解并促进σ相析出。另外,时效温度也会影响第二相形貌:高温时效时(＞950 ℃),析出相形貌主要为片状σ相和γ₂相,低温时效时析出物主要呈颗粒状。由第二相析出行为及第二相的TTT曲线可知,热轧变形使SDSS 2507第二相形核的孕育期缩短,析出速度提高,析出敏感温度约为950 ℃。     

时效时间对2205双相不锈钢中第二相析出行为的影响

2205双相不锈钢在一定温度下时效处理会析出第二相,不锈钢的各种性能会因此受到影响。研究了热轧2205双相不锈钢时效不同时间与析出相的联系,并探究其析出规律。利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)配合能谱仪(EDS)观察了析出相显微组织的变化,并对析出相和基体的成分进行了点扫描成分分析。结果表明,在850 ℃时效5 min,χ相即会优先在铁素体晶界处析出,随着时效时间延长σ相将逐渐析出,铁素体含量减少,奥氏体及析出相的比例增大。     

一种双相不锈钢热处理工艺的优化

对一种双相不锈钢设计并进行了不同的热处理,研究了不同热处理后双相不锈钢的组织、相结构、硬度及在几种腐蚀介质中的腐蚀特性.结果表明:提高固溶温度可略提高双相不锈钢的硬度而基本不影响其耐蚀性;固溶后时效使δ相中析出σ相,一些δ相转变为γ相,钢的硬度显著增加.阳极极化实验表明时效后双相不锈钢的耐蚀性较固溶态降低,降低程度与腐蚀介质有关;在1 mol/L NaCl中,时效后双相不锈钢的耐蚀性剧烈降低;但时效对双相不锈钢在0.2 mol/L H2SO4与1 mol/L H3PO4中的钝化区基本无影响.由于材料的腐蚀磨损抗力与其耐蚀和耐磨能力均有关,因此在一定服役条件下,可以通过时效适当提高双相不锈钢的硬度来提高其腐蚀磨损抗力.     

σ相的消除对双相不锈钢组织和性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、拉伸、冲击、点腐蚀试验等方法,研究了双相不锈钢750℃敏化处理48 h后在5~50 min不同时间再次固溶处理对双相不锈钢晶粒形态和尺寸、拉伸性能、冲击韧性和耐点蚀性能的影响。结果表明:再次固溶处理可消除双相不锈钢中析出的σ相,同时晶粒尺寸与原材料相比得到明显细化,但随着再次固溶时间的延长,细小晶粒减少,平均晶粒直径有所增大;σ相完全消除后的双相不锈钢,相比原材料,其抗拉强度和冲击韧性有所增加,塑性有所降低;且随再次固溶时间的延长,强度持续增加,塑性和冲击韧性均呈先增加后降低的趋势,再次固溶时间为35 min时,塑性最佳;固溶时间为20 min时,冲击韧性最佳,且此时腐蚀率比原材料还要低,此后随固溶时间增大均呈现了良好的耐蚀性。     

时效处理温度对铸造双相不锈钢析出相的影响

利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,研究了时效处理温度对铸造双相不锈钢组织中析出相的影响。结果表明,铸造双相不锈钢固溶处理后水淬,在不同时效温度下处理后,奥氏体晶体内并不会产生任何相变,析出相均来自铁素体内部和晶界上。     

500℃长期时效对2205不锈钢组织及韧性的影响

借助扫描电镜、透射电镜和示波冲击试验机研究了2205双相不锈钢经1040℃固溶处理40 min,500℃下不同时效时间(1~8个月)对其显微组织和韧性的影响。结果表明,经过固溶处理后的不锈钢只有铁素体和奥氏体组成,在500℃进行时效时,显微组织和韧性发生了显著变化。当时效到2个月左右的时候,铁素体相发生了调幅分解,分别产成了富铁铁素体相(α)和富铬铁素体相(α'),并发现大量的位错结构;5个月时,在铁素体和奥氏体相的的两相晶界出有析出相R相生成并长大,并且析出相的数量达到最大;当时效时间达到8个月时,沉淀析出相变的粗大,数量不再增加,并发现R相聚集成团。随着时效时间的延长,冲击能和韧性大大下降。铁素体的调幅分解和析出相的生成是导致其韧性下降的主要原因。     

时效时间对2101双相不锈钢电化学腐蚀行为的影响

采用电化学动电位极化曲线和动电位再活化(EPR)技术系统研究了时效处理对2101双相不锈钢(DSS 2101)腐蚀行为的影响.利用扫描电镜(SEM)观察了电化学测试之后的样品表面形貌.结果表明:随着时效时间的增加,样品耐点蚀和耐晶间腐蚀能力逐步下降,分别对应于破裂电位的下降和活化率的升高.对于固溶样品,点蚀优先发生在铁索体内部;对于时效态的样品,点蚀优先发生在氮化物附近,即二次奥氏体上.对析出动力学与电化学腐蚀行为之间的关系进行了讨论.     

时效温度对新型LDX 2404双相不锈钢点蚀行为的影响

利用恒电位临界点蚀温度测试法和微观组织观察法研究了时效温度对LDX 2404双相不锈钢的微观组织演变和点蚀行为的影响。结果表明,1050℃固溶时点蚀优先在奥氏体相内萌生,此时样品的奥氏体相为弱相。在600⁹50℃时效15 min后LDX 2404双相不锈钢铁素体和奥氏体相界处有大量σ相、Cr₂N和M₂₃C₆等二次相析出。随时效温度的升高,虽然Cr₂N和M₂₃C₆的析出量不再继续增加,但σ相的析出量急剧增加并在850℃达到最大值。当温度升到950℃后,二次析出相在基体中重新溶解。850℃为LDX 2404双相不锈钢点蚀抗力最低的鼻尖时效温度。     

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.     

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.