2507超级双相不锈钢中σ相的析出行为

利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、电化学工作站等试验及手段,研究了2507(S32750)超级双相不锈钢经700～1000 ℃时效不同时间后σ相的析出规律及其对冲击性能和腐蚀性能的影响规律。结果表明:σ相析出速度很快,析出量随时效时间的延长先增加后逐步减少,在850~900 ℃时效后σ相的析出量最大。σ相的析出严重降低材料的冲击及腐蚀性能,建议时效温度不低于950 ℃。     

冷却速率对2507超级双相不锈钢σ相析出的影响

利用Gleeble 3500热模拟试验机对2507超级双相不锈钢进行了连续冷却试验,采用金相显微镜和扫描电镜电子背散射模式分析了冷却速率对超级双相不锈钢σ相析出的影响。研究结果表明,在连续冷却过程中,冷却速率显著影响2507双相不锈钢σ相的析出含量,冷却速率越小,σ相的析出量越多;冷却速率超过2.0℃/s能阻止2507超级双相不锈钢析出σ相。     

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。     

254SMo和2507超级不锈钢中的σ析出相北大核心CSCD

通过JMat Pro软件,计算预测254SMo超级奥氏体不锈钢(SASS)和2507超级双相不锈钢(SDSS)中σ相的热力学析出条件,并制定了不同的热处理制度;同时借助光学显微镜、扫描电镜等手段分析研究了经不同温度时效不同时间后σ析出相的形态及析出机理。结果表明:254SMo SASS在1020℃不同时效时间下,在晶界上析出富含Cr、Mo和低Ni的σ相。随着时效时间增加,σ相数量增多、尺寸增大,且呈短棒状、长条状和胞状等形态,并按照γ→σ方式析出;2507 SDSS在950℃不同时效时间下,在α/γ界面和α/α晶界处析出富含Cr、Mo和更低水平Ni的σ相。随着时效时间增加,σ相数量增多,向铁素体内部长大并最终呈网状分布在奥氏体基体上,且伴有二次奥氏体(γ_2)生成,其是按照α→σ+γ_2方式析出。     

1020℃时效条件下超级奥氏体不锈钢254SMo中析出相研究

采用JMatPro热力学计算和实验相结合的方法,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等检测技术,研究了在1 020℃时效条件下254SMo超级奥氏体不锈钢热轧板中析出相的变化情况。结果表明:254SMo钢在1 200℃×60 min固溶处理后为单一的奥氏体组织;1 020℃时效处理后,随时效时间延长,析出相的数量逐渐增多,尺寸逐渐增大,并且沿轧制方向呈链状分布;TEM和EDS表征确定为富Cr、Mo、低Ni的σ析出相,形貌有不规则的齿状、块状、短棒状、长条状和胞状,热力学计算和实验研究表明254SMo超级奥氏体不锈钢中的σ相是按照γ→σ方式析出的。     

超级双相不锈钢σ相析出及对组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、纳米力学探针、常温拉伸等方法,研究了S32750超级双相不锈钢中σ相的析出规律及其对组织性能的影响.结果表明,σ相优先析出于奥氏体晶粒边界处、铁素体含量稀少之处,其析出量随固溶温度的升高而呈现出先增大后减小的趋势,在900℃时,析出量达到最大.材料的硬度与变形抗力会随着σ相析出量的增多而增大;σ相析出时引起的体积膨胀会引起奥氏体边部的硬度与杨氏模量增大;σ相析出也容易造成材料中微裂纹的形成.S32750双相不锈钢应在1020℃到1080℃温度范围内进行固溶,以获得较好的冷加工性能.     

超级双相不锈钢2507及其焊接工艺

超级双相不锈钢2507具有优良的抗腐蚀性能、较高的强度和相对低廉的价格,广泛应用于石油天然气开发开采等富含氯离子、CO2和H2S的恶劣腐蚀环境中.介绍了超级双相不锈钢2507的主要性能,讨论了2507钢的特点及其焊接技术.通过2507钢的焊接试验,并进行焊后力学、抗腐蚀性能试验以及相比例测量分析,得出了2507钢的焊接工艺.正确的焊材选择、保护气体配比以及焊接工艺参数是保证焊接接头同时满足力学和抗腐蚀性能的关键.     

双相不锈钢中σ相的析出及其数学模型

论述了固溶处理和时效处理对双相不锈钢中σ相析出规律的影响,并推荐了典型双相不锈钢2205和2507牌号优化的热处理工艺制度;根据σ相的形成特点,简要介绍了关于σ相析出数学模型建立的基本理论和步骤;并对国内外该技术的发展状况做了综合性的评述.     

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。     

高温时效对2507超级双相不锈钢组织和性能的影响

对2507超级双相不锈钢在920℃进行了不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了不同时效状态下的组织演变规律,通过硬度试验和冲击试验研究了时效时间对2507超级双相不锈钢性能的影响。结果表明,920℃时效处理时,大量的σ相沿γ/α及α/α晶界析出,并向铁素体内部长大,其形成机理为铁素体共析转变成σ相和二次奥氏体γ2;在时效5 min内σ相的析出速率最快,随着时效时间的延长,σ相的含量增加,但析出速率逐渐变小;σ相的出现严重降低了超级双相不锈钢的冲击韧性,并且使其硬度明显增加,冲击功和硬度值的大小与σ相析出量有关,当920℃时效30 min时,σ析出相的含量接近于28%,对应双相不锈钢的冲击功和硬度值分别为6 J和376 HB。     

2507双相不锈钢高温氧化行为

通过高温氧化试验(1200℃,保温5 min,氧化气氛A和B)模拟了2507双相不锈钢热轧初期的氧化过程,并应用扫描电子显微镜( SEM)、辉光放电光谱仪(GDS)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段,分析了不同气氛下氧化膜的组成和结构以及初期氧化特性.结果表明:氧化膜主要由Fe3O4、Cr2O3和尖晶石型(FeCr2O4、MnCr2O4等)等复合氧化物组成;气氛中氧含量的变化可改变氧化膜中氧化物结构、组成,铁素体优先于奥氏体氧化.     

2507超级双相不锈钢的流变应力本构关系及热加工图

采用Gleeble-3800热模拟试验机研究了热变形温度为950~1200 ℃、应变速率为 0.01~10 s^-1条件下2507超级双相不锈钢的热压缩变形行为,并借助光学显微镜观察了不同变形过程中的微观组织演化。基于试验数据分析,建立2507超级双相不锈钢的流变应力本构关系及热加工图。结果表明:流变应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而逐渐降低,在高应变速率下,流变曲线出现“类屈服平台”。试验钢的热变形激活能为414.57 kJ·mol^-1,应力指数为4.18,峰值应力本构方程为ε·=3.69×10¹⁵[sinh(0.0101σ)]^4.18exp-414.57RT,根据微观组织分析及热加工图确定出试验钢的最佳热加工区域为热压缩温度1060~1120 ℃,应变速率0.01~0.1 s^-1。     

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。     

海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的焊接修复工艺

使用2507超级双相不锈钢铸造海水淡化泵的承压铸件,通过焊条电弧焊对铸件出现的缺陷进行焊接修复。确定海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的合理焊接修复工艺参数,用于指导海水淡化泵用2507超级双相不锈钢铸件的生产。结果表明,采用E2594-16焊条,热输入控制在1 800 J/cm以下,层间温度控制在≤100 ℃,焊后经过1 080 ℃固溶处理可以得到较优的修复质量。     

含钨超级双相不锈钢连续冷却过程中的析出相

利用Gleeble 3800热模拟试验机对含钨超级双相不锈钢进行了连续冷却试验,利用金相显微镜和扫描电镜电子背散射模式（SEM-BSE）分析了冷却速率对含钨超级双相不锈钢σ析出相的影响。结果表明：冷却速率越小,σ相的析出量越多;在相同冷却速率下,变形后钢中σ相的析出量比未变形情况有所增加;冷却速率超过5.0 ℃/s时可阻止含钨超级双相不锈钢析出σ相。     

2209和2507双相不锈钢堆焊层组织结构及耐蚀性对比

利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪等,对2209和2507双相不锈钢FCAW堆焊层焊态、退火态的组织结构和耐蚀性进行对比研究。结果表明：两种堆焊层焊态时均主要由铁素体α和魏氏体状奥氏体γ组成,在α晶内及α/γ界面处存在少量细条状的二次奥氏体γ2,在α/γ、α/α界面处还存在极少量的点状σ相;两种堆焊层经690℃×8h退火后,σ相和γ2均明显增多。两种堆焊层焊态的耐蚀性均合格,且2507型堆焊层的耐蚀性优于2209型堆焊层;而两种堆焊层退火态的耐蚀性均急剧下降、严重不合格,这主要是由于退火过程中堆焊层内析出大量σ相和γ2所致。     

SAF2507超级双相不锈钢CMT+P熔滴过渡特性

采用焊接电信号采集系统与高速摄像系统对SAF2507超级双相不锈钢CMT + P(冷金属过渡 + 脉冲)熔滴过渡过程进行观测研究. 分析了CMT与CMT + P过程在不同送丝速度WFS下的熔滴过渡行为、波形变化机理与能量输入特征,揭示了CMT + P熔滴过渡特性. 结果表明:CMT + P实际波形图与理论上有多处不同;熔滴形状与尺寸、过渡形式、熔池的波动状态、焊丝端部到工件的距离及飞溅等都能影响电压的波动,电压波形图可以用来指导分析熔滴过渡行为;脉冲阶段对热输入起主要影响作用,调节脉冲峰值电流、脉冲基值电流、脉冲个数,可实现热输入的控制.     

Fatigue crack propagation of super duplex stainless steel with dispersed structure and time-frequency analysis of acoustic emission

The fatigue crack propagation of super duplex stainless steel was investigated for the effect of various volume fractions of the austenite phase by changing the heat treatment temperature. We also analyzed acoustic emission signals obtained during the fatigue crack propagation by the time-frequency analysis method. As the temperature of the heat treatment increased, the volume fraction of austenite decreased and coarse grain was obtained. The specimen treated at 1200 had a longer fatigue life and slower rate of crack growth. Results of time-frequency analysis of acoustic emission signals during the fatigue test showed the main frequency of 200-300 kHz to have no correlation with heat treatment and crack length, and the 500 kHz signal to be due to dimples and separation of inclusion.