热处理温度对海水循环泵叶轮用双相不锈钢冲击性能的影响

摘要针对海水循环泵叶轮的服役条件，利用烟台台海玛努尔核电设备有限公司提供的材料，研究了热处理工艺对GX2GrNiMoN22—5—3双相不锈钢冲击性能的影响。结果表明，双相不锈钢的7中击性能在常温下随固溶温度的升高而逐渐下降，并且在1120～1160℃固溶温度范围内下降明显，在1160-1200℃温度范围内下降趋势缓慢。...     

固溶处理温度对海水循环泵叶轮用双相不锈钢组织与性能的影响

通过OM、SEM、力学试验以及电化学试验研究了固溶温度对核电海水循环泵叶轮用双相不锈钢材料GX2CrNiMoN22-5-3组织及性能的影响.结果表明:在1050～1250℃固溶,γ相呈岛状或长条状弥散分布在α相基体上,α相含量随固溶温度的升高而增大,组织中无析出相出现,而抗拉强度大都在700MPa左右,拉伸断口形貌以韧窝为主,随固溶温度的升高,韧窝逐渐变浅变大.不同固溶温度下的点蚀电位保持在1.0V以上,在1150℃和1200℃时有较好的抗点蚀性能.     

固溶处理对2205双相不锈钢耐蚀性能的影响

利用箱式电阻炉、金相显微镜、电化学工作站等设备研究固溶处理温度对2205不锈钢在不同介质中显微组织和耐蚀性的影响。结果表明,随着固溶温度升高,奥氏体含量不断减少,铁素体含量不断增多;在p H值不同的溶液中,双相不锈钢的耐蚀性能有一定差异:酸性溶液中,在1 050℃左右进行固溶处理,此时的双相不锈钢奥氏体与铁素体含量比接近1∶1,耐酸性能较好,而在碱性溶液中,1 100℃固溶处理时的腐蚀速度较小,耐蚀性能较好;1 100℃固溶处理的双相不锈钢在含氯离子的环境中虽无明显钝化区,但腐蚀速率较小,具有一定耐点蚀性能。     

钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx组织和性能的影响

研究了钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx(x=1,2,3)显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:Cr29Mn12Ni2N0.6Wx不锈钢固溶处理后具有典型的铁素体+奥氏体双相组织,铁素体含量在45%~60%范围内;随着钨含量的增加,合金中σ相的析出倾向增强,铁素体含量增加,合金的耐腐蚀性能降低,屈服强度和抗拉强度升高;经1 050℃固溶处理30 min后,该系列双相不锈钢中不再有σ相析出,其屈服强度大于650 MPa,抗拉强度大于900 MPa,断后伸长率大于30%,作为高强度资源节约型超级双相不锈钢具有潜在应用前景。     

Mo含量对00Cr12Ni9Mo(x)Cu2Ti马氏体时效不锈钢组织和性能的影响

采用真空感应炉熔炼了4种不同Mo含量的00Cr12Ni9Mo(x)Cu2Ti马氏体时效不锈钢,研究了Mo含量对合金的完全固溶温度,以及随后的冷加工和时效处理工艺对合金的组织与性能的影响。金相观察发现在950℃～1100℃之间固溶时,晶粒随温度升高而增大;当Mo含量达到3.3%时,合金在1000℃以下固溶会有δ-铁素体析出。硬度分析发现,固溶温度对固溶态硬度几乎没有影响;增加Mo含量能提高马氏体时效不锈钢的峰值硬度以及抗过时效温度。耐腐蚀后的试验显示,1%的Mo含量即可有效提高合金的耐腐蚀性,时效4h对耐蚀性影响不大,当延长时效时间至400h,合金的耐腐蚀性严重受损。     

固溶时效对1Cr21Ni5Ti双相不锈钢组织的影响

本工作以1Cr21Ni5Ti双相不锈钢为原材料,对1 000~1 350℃固溶30 min+650~1 000℃时效1~1 440 min后的显微组织及σ析出相进行观测,描述了不同处理条件下的组织特征,绘制出σ相析出TTP曲线图。结果表明:随着固溶温度的升高,铁素体含量增加,奥氏体含量减小,双相不锈钢组织发生再结晶和晶粒长大。铁素体与奥氏体中Cr、Ni元素发生均匀化,各相中的含量差异降低。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延长,σ相长大、粗化并向铁素体基体延伸;时效时间越长,析出相越多;当温度达到750℃,σ相析出速度最快,之后随着温度的升高而降低。σ相析出温度范围为650~850℃,析出鼻尖温度为750℃。     

特超级双相不锈钢CD3MWN的组织和性能研究

研究了不同固溶处理温度对特超级双相不锈钢CD3MWN的组织及性能的影响。结果表明,在铸态下其组织中出现了大量的析出相;在1 060℃固溶处理时,σ相不能完全消除;在1 080～1 120℃固溶处理时,铁素体含量可以达到55%～57%;当固溶温度从1 060℃提高到1 100℃时,拉伸强度和硬度逐渐降低,冲击性能逐渐增强;当固溶温度从1 100℃提高到1 140℃时,拉伸强度和硬度逐渐增加,冲击性能逐渐降低;CD3MWN钢的耐点蚀性能和耐缝隙腐蚀性能优于CD3MN钢和CN7MS钢的。     

固溶处理和时效处理对HDR双相不锈钢耐蚀性的影响

为提高船舶用双相不锈钢在海水介质环境下的耐蚀性能，针对HDR双相不锈钢，采用固溶处理和时效处理工艺，通过3D显微镜、维氏硬度计、扫描电子显微镜、能谱仪等分析显微组织、成分、硬度和耐蚀性，研究其在3.5%NaCl溶液中的耐点腐蚀性能，从而确定合适的热处理工艺。结果表明：固溶温度为1 050℃～1 150℃时，时效处理促进脆性相σ析出，材料硬度提升；固溶温度为1 100℃时，HDR双相不锈钢耐点腐蚀性能最好；在1 050℃和1 150℃固溶温度条件下，时效处理明显削弱了不锈钢的耐蚀性。     

终轧温度对2205/Q235B双相不锈钢复合板组织和性能的影响

本工作以2205双相不锈钢和Q235B低碳钢为研究对象,采用Gleeble3800热模拟实验机将其压缩为复合板,并通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、力学及电化学性能测试仪器研究了终轧温度对2205/Q235B双相不锈钢复合板显微组织、剪切强度和耐腐蚀性能的影响规律。结果表明,在压下率一定的条件下,终轧温度在850～970℃范围内,2205和Q235B均能得到良好的结合界面,靠近复合界面的2205侧形成了一个奥氏体长条带,Q235B侧形成了宽度39.1～47.4μm的脱碳区域。随着终轧温度的降低,2205/Q235B双相不锈钢复合钢板的剪切强度显著提高,终轧温度为850℃时剪切强度最高,达到445 MPa。随着终轧温度的升高,2205双相不锈钢中δ铁素体含量逐渐增加,970℃时,δ铁素体含量达到最大值45.3%,2205不锈钢表面的耐腐蚀性能最佳。但随着终轧温度的升高,2205/Q235B结合界面处碳钢侧腐蚀深坑宽度由35.56μm增大到49.44μm,应注意腐蚀防护。     

固溶态Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金断口形貌与塑性关系分析

对Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al钛合金Φ10mm棒材在不同固溶温度下的拉伸断口形貌进行分析,并研究了断口形貌特征与力学性能之间的关系。结果表明:按照传统的断口分析理论,该材料随着固溶温度升高,塑性下降,实际测试结果却相反,该材料随固溶温度升高,在相变点以下,塑性缓慢升高,在相变点以上,塑性迅速增大;该材料的力学性能受相组成的影响,β相含量越多,棒材的拉伸强度降低,塑性升高;当固溶温度为840℃时,该材料拉伸后的宏观断口平直光滑,微观断口出现尺寸约40μm形状规则的β晶粒,棒材塑性较好。     

敏化处理对2205双相不锈钢组织与力学性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)方法及力学性能测试等研究手段,研究了敏化处理对2205双相不锈钢显微组织及力学性能的影响.结果表明:850℃敏化处理.在α/γ和α/α相界析出σ,X相,并且随着敏化时间的延长,析出相含量增加;敏化处理后材料的强度有所提高,塑性明显降低,拉伸微观断口以解理平面...     

022Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢等温处理中的组织演变EI北大核心CSCD

研究经1100℃等温处理2~20 h后022Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢的显微组织演变。观察钢中奥氏体晶粒形态变化并对其尺寸进行定量表征,测量铁素体/奥氏体两相中的元素含量变化,并探讨组织演变对实验钢中铁素体相体积分数的各向异性和低温冲击韧性的影响。结果表明:随着保温时间的延长,奥氏体晶粒发生聚集、长大、粗化现象,并伴随显著的晶粒形态变化,a/b值≥4.0时细长棒状晶粒体积分数从近20%骤降至5%以下,a/b值介于1.0~1.9的等轴晶粒体积分数显著上升的同时,尺寸≥20μm的晶粒体积分数快速增加。保温时间的延长使得Mo,Cr元素进一步向铁素体相扩散、富集,并提高铁素体相抗点蚀当量(pitting resistance equivalent number,PREN)值。细长棒状奥氏体晶粒比例的显著下降,是奥氏体体积分数各向异性改善和实验钢低温冲击韧性提高的主要原因。     

Impact behavior of different stainless steel weldments at low temperatures

A comparative study was made of the fracture behavior of austenitic and duplex stainless steel weldments at cryogenic temperatures by impact testing. The investigated materials were two austenitic (304L and 316L) and one duplex (2505) stainless steel weldments. Shielded metal arc welding (SMAW) and tungsten inert gas welding (TIG) were employed as joining techniques. Instrumented impact testing was performed between room and liquid nitrogen (?196 °C) test temperatures. The results showed a slight decrease in the impact energy of the 304L and 316L base metals with decreasing test temperature. However, their corresponding SMAW and TIG weld metals displayed much greater drop in their impact energy values. A remarkable decrease (higher than 95%) was observed for the duplex stainless steel base and weld metals impact energy with apparent ductile to brittle transition behavior. Examination of fracture surface of tested specimens revealed complete ductile fracture morphology for the austenitic base and weld metals characterized by wide and narrow deep and shallow dimples. On the contrary, the duplex stainless steel base and weld metals fracture surface displayed complete brittle fracture morphology with extended large and small stepped cleavage facets. The ductile and brittle fracture behavior of both austenitic and duplex stainless steels was supplemented by the instrumented load–time traces. The distinct variation in the behavior of the two stainless steel categories was discussed in light of the main parameters that control the deformation mechanisms of stainless steels at low temperatures; stacking fault energy, strain induced martensite transformation and delta ferrite phase deformation.     

热压缩过程中2205双相不锈钢的组织演变和软化机制

在不同变形温度和应变速率条件下对2205双相不锈钢进行高温压缩实验,研究了变形温度、应变速率和变形量对其显微组织中铁素体和奥氏体两相的影响,分析了高温变形软化机制。结果表明：随着变形温度的提高这种钢的峰值应力及其对应的应变逐渐减小。随着变形温度从850℃提高到950℃,2205双相不锈钢显微组织中的铁素体向奥氏体的转变占主导地位;变形温度高于950℃时,随着变形温度的提高铁素体与奥氏体之间的强度水平之差逐渐减小,显微组织中的奥氏体向铁素体的转变占主导地位。在本文的热变形条件下2205双相不锈钢的显微组织中铁素体呈现出与奥氏体不同的软化机制,铁素体的软化机制为动态回复和动态再结晶,而奥氏体因层错能较低其软化只能通过有限程度的动态回复进行。     

THE BRITTLE FRACTURE OF 475°C EMBRITTLED CAST DUPLEX STAINLESS STEEL

Abstract— The fracture behaviour of cast duplex stainless steels, heat treated to different ferrite contents and hardness was investigated using tensile and notched bend tests. The purpose was to identify the microstructural features which controlled the ductile-to-brittle fracture transition of 475°C embrittled duplex stainless steel. The results indicate that twin nucleated cleavage has a tensile stress fracture criteria and the brittle-to-ductile transition temperature depends on ferrite microhardness, ferrite grain size and constraint.     

N对双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N组织、力学性能和耐点蚀性能的影响研究

通过对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢加入不同的含N量,研究了N对00Cr25Ni7Mo3N的组织、室温力学性能和耐点蚀性能的影响。结果表明:N能改善钢的相比例;N含量在0.10%～0.20%范围内对钢的力学性能影响不大;N显著提高钢的耐点蚀性能。     

0Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢高温热塑性及组织演变

采用热拉伸实验研究了两种不同元素(O、N)含量的双相不锈钢0Cr25Ni7Mo4N在1 000~1 200℃范围内、1s-1应变速率条件下的热变形行为。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察并分析了实验钢的组织和夹杂物。结果表明,经铝和硅铁脱氧后的实验钢热塑性良好,而未经脱氧的高O、N含量的实验钢在1 150℃以上才具有良好塑性,故双相不锈钢0Cr25Ni7Mo4N的热加工过程中应该控制温度在1 150℃以上;热加工过程中实验钢以铁素体的动态回复和奥氏体的动态再结晶为主要软化机制;高O、N含量钢中,在相界析出的含铬的氧化物夹杂引起的相界结合强度降低,及高温加工中不恰当的两相比例,是其热塑性较低的主要原因。     

时效处理对4A双相不锈钢σ相析出及性能的影响

对固溶处理后的4A双相不锈钢(DSS4A)进行不同温度(750~900℃)的等温时效处理,利用OM观测各个时效温度下σ相的析出行为,重点观测了σ相在850℃时效不同时间(1h、2h和4h)的析出过程,并通过SEM、EDS和TEM等检测手段对850℃、4h时效处理后的σ相析出形貌进行分析,揭示了σ相的析出特征及形成机理。最后对时效条件下4A双相不锈钢的力学性能和耐蚀性能也进行了相应研究。结果表明:σ相富Cr、Mo而贫Ni,属于四方结构,由高温铁素体分解而成;σ相析出量随时效温度的升高先增加后降低并在850℃时达到峰值,同一温度下时效时间越长,σ相析出越多;σ相使材料硬度提高,但材料抗拉强度、冲击韧性和耐腐蚀性整体呈下降趋势,其中冲击韧性对σ相析出尤为敏感。