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。     

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。     

CM_2α-γ不锈钢中σ相及其影响

本文研究了 CM_2铁素体——奥氏体双相不锈钢在600℃—900℃温度范围时效过程的结构变化及对力学性能和腐蚀性能的影响。观察到σ相析出变化的过程与时效时间和温度有关。830℃附近,σ相析出速度最快。伴随着σ相析出,合金硬度增加,强度提高,冲击韧性,延伸率及断面收缩率下降。在少量甲酸、氯离子的醋酸介质中腐蚀率增大,耐晶界腐蚀及点蚀性能普遍降低。     

冷轧与时效工艺对2205双相不锈钢σ相析出的影响

对1050 ℃固溶处理后的2205双相不锈钢在650~1000 ℃下时效处理,利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观测不同工艺条件下σ相析出规律,绘制了σ相析出TTP曲线图,描述了σ相析出特征。结果表明:时效初期,σ相优先在铁素体与奥氏体相界处形核,随着时效温度的升高和时效时间的增加,σ相不断长大、粗化并向铁素体基体内延伸;时效时间越长,析出相越多,时效时间相同时,当温度达到850 ℃,析出量达到最大值,之后随着温度的升高而降低。σ相析出温度范围为650~950 ℃,析出鼻尖温度为850 ℃,轧制变形量增加,σ相析出速度加快,但并不影响其析出的鼻尖温度。     

时效工艺对2507不锈钢σ相析出及力学性能的影响

通过拉伸、硬度、冲击试验研究了时效温度、时间对2507超级双相不锈钢力学性能的影响,并应用EBSD技术观察了σ相的析出。结果表明:在900~1000℃区域,随时效温度降低,σ相析出量增加,材料塑性变差,温度低于940℃时效10 min其伸长率低于10%;在600~700℃区域,随时效温度升高,σ相析出量增加,但析出时间较高温区域长,力学性能恶化不太严重,600~650℃时效40 h内伸长率20%,冲击吸收能量10 J。     

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。     

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.     

超超临界锅炉用新型奥氏体耐热钢HR3C的高温时效脆化研究

通过冲击性能试验、光镜、透射电镜和扫描电镜等方法对超超临界机组用新型奥氏体耐热钢HR3C经650℃时效不同时间后的冲击韧度和显微组织变化进行了研究。结果表明,HR3C钢在650℃时效过程中具有较明显的时效脆化倾向,时效500 h后冲击韧度由时效前的351.7 J/cm2降低到40 J/cm2以下,而后随着时效时间的延长(直至6000 h),冲击韧度基本稳定在20～25 J/cm2;HR3C钢长时时效后的断裂形式主要是以沿晶断裂为主的脆性断裂;时效初期HR3C钢冲击韧度降低的主要原因是由于沿晶析出较多网状M23C6和少量σ沉淀相造成的;时效后期,M23C6出现聚集、球化、长大,但由于σ相的析出量增加,使该钢时效6000 h后的冲击韧度仍保持在较低的水平。     

750℃时效对10CrMoVNNb91钢组织与冲击性能的影响

研究了在750℃时效10CrMoVNNb91钢显微组织和冲击性能的演变规律。结果表明,10CrMoVNNb91钢的析出相为Cr、Fe的碳化物和Nb的C、N化合物。经750℃时效处理后,随着时效时间延长,10CrMoVNNb91钢中析出相数量增多并长大,断裂形式由韧性断裂向沿晶脆性断裂转变,导致冲击性能显著下降。     

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。     

时效对2205双相不锈钢σ析出相的影响

通过SEM和EDS对2205双相不锈钢的维氏硬度及矫顽磁力的测量.研究了2205双相不锈钢在时效条件下σ相的析出规律,分析了σ析出相对2205双相不锈钢的维氏硬度及其矫顽磁力的影响.结果表明:仃析出相的多少与时效时间成正比,与时效温度成反比.σ析出相越多,其硬度越高,2205不锈钢经800℃时效8 h后,基体铁素体发生分解,其矫顽磁力为零.     

时效温度对S32750超级双相不锈钢组织和抗氢氟酸腐蚀性能的影响

通过金相显微镜和扫描电镜观察了S32750超级双相不锈钢(SDSS)经650~1000℃时效处理后的显微组织和微观形貌;通过XRD分析了时效后各试样的物相结构;借助动电位极化、电化学阻抗和Mott-Schokkty曲线等方法,考察了时效后的S32750 SDSS在5%(体积分数)HF溶液中的腐蚀行为。结果表明:当时效温度为650和1000℃时,S32750 SDSS内并没有析出物产生。当温度上升到750~950℃时,开始产生σ析出相;且温度为850℃时,σ析出相最多,抗氢氟酸腐蚀性能最差。这主要是因为析出的σ相造成了材料内Cr和Mo分布的不均匀,促进了腐蚀微电池的形成,加快了不锈钢的溶解。同时,σ相的析出也增大了钝化膜的载流子密度,促进了F-的吸附,增大了钝化膜的溶解速率,降低了钝化膜的稳定性,加快了双相不锈钢的腐蚀。     

Mn对19%Cr节Ni型双相不锈钢800℃时效组织及性能的影响北大核心CSCD

利用OM、SEM、XRD、TEM、冲击力学测试和动电位极化研究了3.6 mass%和8.0 mass%两种Mn含量下19 mass%Cr节Ni型双相不锈钢800℃时效析出相的形成、韧性、耐点蚀性能。结果表明:Mn含量较低时,σ相析出较慢,54 h后呈细小颗粒弥散于铁素体奥氏体相界;由于Mn参与了σ相的形成,Mn含量较高时,σ相析出速度快,54 h后呈层片状覆盖在铁素体上;Mn含量的增加使奥氏体相比例增加,时效初期有助于提高实验钢的冲击性能,但时效后期大量σ相的析出加速了冲击性能的下降;低Mn含量实验钢点蚀电位在时效初期保持350 m V左右,比高Mn含量的电位高出约200 m V,54 h后两者耐点蚀性能均降低。较高的Mn含量在时效初期有助于提高实验钢的再钝化性能,54 h后两者再钝化性能趋于一致。     

σ相对2205双相不锈钢选择性腐蚀影响的研究

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、电化学扫描极化曲线和电化学阻抗图谱对经850℃时效的2205双相不锈钢的显微组织、耐蚀性和表面腐蚀形貌进行了研究。结果表明:微量σ相的析出对耐蚀性影响不明显;但随着σ相的析出,表面难以形成稳定的钝化膜,耐蚀性明显下降,且点蚀位置优先出现于σ相与基体相界面,并向铁素体相延伸。σ相的析出还使得电化学腐蚀后的表面腐蚀形貌发生了变化,随着σ相析出量逐渐增多,表面腐蚀形貌由半球形状变为口小腔大、内部破坏严重的形貌,后逐渐转变为宽浅状的腐蚀形貌。     

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。     

Mn对19%Cr节Ni型双相不锈钢800℃时效组织及性能的影响

利用OM、SEM、XRD、TEM、冲击力学测试和动电位极化研究了3.6 mass%和8.0 mass%两种Mn含量下19 mass%Cr节Ni型双相不锈钢800℃时效析出相的形成、韧性、耐点蚀性能。结果表明:Mn含量较低时,σ相析出较慢,54 h后呈细小颗粒弥散于铁素体奥氏体相界;由于Mn参与了σ相的形成,Mn含量较高时,σ相析出速度快,54 h后呈层片状覆盖在铁素体上;Mn含量的增加使奥氏体相比例增加,时效初期有助于提高实验钢的冲击性能,但时效后期大量σ相的析出加速了冲击性能的下降;低Mn含量实验钢点蚀电位在时效初期保持350 m V左右,比高Mn含量的电位高出约200 m V,54 h后两者耐点蚀性能均降低。较高的Mn含量在时效初期有助于提高实验钢的再钝化性能,54 h后两者再钝化性能趋于一致。     

时效处理对AISI304钢接头组织和性能的影响

研究了时效热处理对奥氏体不锈钢AISI304焊接接头组织和性能的影响.首先,分别采用E309 - 16和E310-15焊丝对AISI304不锈钢进行焊接,并对两种奥氏体不锈钢焊接接头进行750℃时效热处理,分析了不同时效时间对上述两种接头组织和性能的影响规律.结果表明:经过一定时间时效处理后两种接头焊缝的晶界处中均有硬而脆的金属间化合物σ相析出,并且σ相的数量及体积随时效时间的延长而增加;在相同时效条件下,σ相在E309-16接头中更易析出,在两种接头中σ相的形貌也不相同;σ相的形成破坏了接头的冲击韧性.     

EFFECT OF MICROSTRUCTURE ON MECHANICAL PROPERTIES OF AN IRON-BASE SUPERALLOY AFTER 750℃ PROLONGED EXPOSURE

利用性能测试、相分析、X射线及电子衍射、能谱分析,特别是扫描电镜观察析出相的三维形貌等方法研究了一种铁基高温合金750℃长期时效后组织结构对性能的影响。时效时间在200h以内,合金仍然具有令人满意的热强性和塑性。在时效1000h以内,γ′是稳定的;500h以后,开始有针状σ相析出;2000h后,σ相长大成片状,并有针状Laves相或μ相析出。发现TiC随时效时间的增长转变为Laves相。200h时效后持久强度开始下降,与针状σ相析出有关,但对高温塑性及持久塑性的影响不大。     

一种铁基高温合金750℃长期时效的组织对性能影响的研究

利用性能测试、相分析、X射线及电子衍射、能谱分析,特别是扫描电镜观察析出相的三维形貌等方法研究了一种铁基高温合金750℃长期时效后组织结构对性能的影响。时效时间在200h以内,合金仍然具有令人满意的热强性和塑性。在时效1000h以内,γ′是稳定的;500h以后,开始有针状σ相析出;2000h后,σ相长大成片状,并有针状Laves相或μ相析出。发现TiC随时效时间的增长转变为Laves相。200h时效后持久强度开始下降,与针状σ相析出有关,但对高温塑性及持久塑性的影响不大。     

长期时效对镍基合金的组织及高温拉伸性能的影响

研究了一种新型镍基合金在750 ℃、800 ℃、850 ℃长期时效过程中的高温拉伸性能与组织变化的关系.利用扫描电子显微镜对合金长期时效过程中的显微组织、高温拉伸断口进行了观察和分析.结果表明,该合金在750～800 ℃时效有针状TCP相析出;在750 ℃时效时,随着时效时间的延长,TCP相的析出量呈增加趋势且尺寸不断长大,当时效温度达到800 ℃后,随时效时间的增加TCP相的析出量先增加后减少,最后消失.另外,在长期时效过程中由于γ＇相析出的数量变化不大,750 ℃高温拉伸强度基本保持不变;合金的塑性与TCP相的析出有关,同时受到γ＇相尺寸及晶界碳化物析出的综合影响.试验合金的750 ℃高温断裂基本呈韧性断裂.