稀土镧和铈对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响

为了研究双相不锈钢热加工过程中稀土对有害析出相的影响,采用电化学动电位极化扫描法、电化学交流阻抗谱法、扫描电镜、电子探针及X射线衍射等方法研究了镧、铈混合稀土对2205双相不锈钢耐腐蚀性能的影响。结果表明:稀土优先富集在双相不锈钢δ/γ相界及其附近地区,并且使得钢中δ/γ相界处合金元素Cr和Mo的富集程度减小,延缓了σ相的析出;在1.0 mol/L Na Cl+0.5 mol/L HCl溶液中,稀土增大了双相不锈钢的钝化区间,降低了其钝化电流密度,能够阻止腐蚀性阴离子向钝化膜内部扩散;稀土通过延缓σ相的析出,提高了双相不锈钢的耐腐蚀性能。     

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。     

固溶处理对双相不锈钢组织与性能的影响

研究了固溶处理工艺对双相不锈钢组织及力学性能的影响。对经不同温度固溶处理后的试样进行了性能检测,并借助OM、SEM及电化学等分析手段对2205的显微组组织、析出物及耐腐蚀性能等进行了观察和分析,结果表明:低温固溶时,双相不锈钢中易产生大量的脆性析出相(σ相)是导致其塑性恶化及耐蚀性降低的原因;提高固溶温度可减少σ相的析出,有利于双相不锈钢的塑性和耐蚀性的改善;此外,双相不锈钢中铁素体含量随固溶温度升高而增大,但其所占比例受冷速影响较小。     

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。     

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。     

压缩变形对双相不锈钢σ相析出行为的影响

采用金相显微观察、定量相分析、能谱分析等方法,研究了室温压缩变形对2205双相不锈钢在700~950℃固溶处理后σ相析出行为的影响,用于指导双相不锈钢的冷、热加工工艺。结果表明,压缩变形并没有扩大双相不锈钢固溶处理的σ相析出温度范围,但加快了σ相的析出速度,导致σ相析出量增多,析出部位由α/γ相界扩大至铁素体晶内和奥氏体晶内,同时导致σ相析出鼻尖温度由850℃降至800℃。     

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.     

铈的加入方法及加入量对2Cr13不锈钢组织的影响

在冶炼含稀土Ce的2Cr13不锈钢时采用Fe-Ce中间合金代替纯Ce以获得较满意的收得率,然后对试样进行锻造及热处理,最后通过对试样进行显微组织观察及析出相的成分分析,来研究稀土Ce的残留量及对2Cr13不锈钢组织的影响。结果表明:添加Fe-Ce中间合金可以使2Cr13不锈钢中稀土的收得率达35%以上。稀土Ce的加入影响Fe-Fe3C相图中各相区的位置,在相同的淬火加热温度下出现了铁素体组织,并且含Ce量越多,得到的铁素体组织越多。Ce还可以有效减少钢中碳化物的偏聚和析出。     

2205双相不锈钢热轧卷断带原因分析

2205双相不锈钢热轧卷在开卷过程中发生断带。本文采用直读光谱仪、洛氏硬度计、摆锤冲击试验机、金相显微镜和扫描电镜等对断带处的样品进行了化学成分、力学性能、显微组织和析出相检测分析,并对2205双相不锈钢热轧卷热加工工艺参数进行了分析。结果表明:断带样品中含有大量的σ相析出,这是导致2205双相不锈钢卷断带的根本原因;而层流冷却后温度过高、冷却速度较慢是导致2205双相不锈钢热轧卷σ相析出的原因。     

不同固溶温度对双相不锈钢σ相析出及冲击韧性的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析、室温冲击等方法,研究了不同固溶温度下2205双相不锈钢σ相析出行为以及对冲击性能的影响,用于指导双相不锈钢的热加工工艺.结果表明:在750～ 900℃时,有σ相析出,析出位置集中在α/γ相界上.随着固溶温度的升高,σ相析出尺寸变大,析出量呈先增多再减少,σ相析出的鼻尖温度范围在850 ～ 900℃之间.σ相析出使2205双相不锈钢冲击韧性急剧下降,随固溶温度的升高,冲击韧性持续降低,900℃时冲击韧性最差,仅有38 J,因此双相不锈钢在热加工过程中应尽量避免在σ相析出温度范围内停留.     

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。     

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.     

σ相对S32205双相不锈钢力学性能和耐蚀性的影响

通过JMatPro软件模拟计算和试验结合的方式研究了S32205双相不锈钢中σ相的析出行为及对其力学性能和耐蚀性的影响。结果表明：通过JMatPro软件模拟计算得到的S32205双相不锈钢σ相析出鼻尖温度为875℃。当S32205双相不锈钢在875℃保温0～90 min,σ相含量快速增加,当保温时间增加至90～120 min时,σ相含量缓慢上升,而当保温时间为120～240 min时σ相含量达到饱和,最大为6.1%,与模拟计算结果基本符合。随着保温时间逐渐增加,S32205双相不锈钢的屈服强度、抗拉强度及显微硬度先快速增加后逐渐保持稳定,而伸长率呈下降趋势,强度和硬度与σ相体积含量成正比关系,σ相强化机理由Orowan强化机制转变为σ相的高弹性应变能强化机制。不同σ含量的S32205双相不锈钢的电化学试验结果表明随着σ相的含量逐渐增多,基体越容易贫Cr, S32205双相不锈钢越容易产生腐蚀,耐蚀性逐渐降低。     

高温时效对2205双相不锈钢冲击韧性的影响

对2205双相不锈钢进行900℃保温不同时间的时效处理并对室温Ⅴ型缺口冲击功进行了测定。采用定量金相,扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS)和透射电镜(TEM)等实验技术,对2205双相不锈钢经不同时效处理后的显微组织进行了分析,结果表明,在900℃时效处理的条件下,2205双相不锈钢组织由铁素体、奥氏体以及σ相组成;随着时效时间的延长,σ相的析出量逐渐增多,该钢种的冲击功随时效时间的延长显著降低,正是由于组织中脆性相σ相在α/γ晶界析出所造成;而且,2205钢的冲击功对σ相的含量非常敏感,当组织中σ相的含量达到5.32vol%时,其冲击功仅为32J。     

焊接热输入对SAF2304双相不锈钢钢筋显微组织及硬度的影响

研究了不同焊接电流下,堆焊SAF2304双相不锈钢钢筋焊缝显微组织及显微硬度的变化。结果表明,焊接电流由100 A增大到130 A,双相不锈钢热影响区奥氏体含量由24.4%增大到33.6%,显微硬度降低4 HV,焊缝区二次相析出数量增多,显微硬度降低10 HV。焊后双相不锈钢钢筋热影响区出现软化现象,但对钢筋性能影响不明显。     

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。     

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.     

稀土伪双相快速渗碳组织超细化理论与技术

引用近代固体物理新成就,把缺陷理论、扩散理论与析出相固溶沉淀析出与晶粒细化超细化理论相融合,提出了以稀土、碳的柯氏气团为核心的渗碳理论.在理论研究及生产实践的基础上,首次提出新的渗碳理论与技术--稀土伪双相快速渗碳理论与渗层组织的细化与超细化技术.     

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