Microdeformation Behaviour of a Ferritic-Austenitic Duplex Stainless Steel

Microdeformation of ferritic and austeniticgrains in a ferritic-austenitic duplex stainless steelhave been observed in-situ by SEM with photoetch.The plastic deformation behaviour of austeniticgrains are similar to ferritic grains for hydrogenuncharged specimens,it follows Mileiko'sstrain-equal model.But it will be changed when thespecimens are hydrogen charged.     

超级双相不锈钢2507焊接工艺研究现状

主要梳理和综述了超级双相不锈钢2507焊接方面的研究工作,从而对超级双相不锈钢2507焊接工艺进行指导。从超级双相不锈钢2507焊接工艺、焊接接头两相比例调节两个维度进行综述,其中,超级双相不锈钢2507焊接工艺部分从钨极氩弧焊、埋弧焊、等离子弧焊、激光焊、电子束焊、激光-电弧复合焊这6种焊接工艺开展评述,焊接接头两相比例调节部分从调整焊接热输入、焊后热处理、添加合金元素镍或氮3个方面进行评述。结合国内外研究现状,探讨了超级双相不锈钢焊接如何控制接头两相比例这一关键问题。研究现状表明:钨极氩弧焊、等离子弧焊和激光焊可以较好地实现超级双相不锈钢优质焊接;添加合金元素镍或氮是调控焊接接头两相比例的重要手段。开展超级双相不锈钢2507焊接工艺研究现状的综述具有重要意义,向熔池过渡合金元素的高能量密度焊接工艺可能是超级双相不锈钢焊接的优选技术。     

奥氏体线解方程在1.4517铸造双相不锈钢中的应用调整

在1.4517(钢号GX2CrNiMoCuN25-6-3-3)双相不锈钢的铸造生产实践过程中,奥氏体线解方程的预测精度远远达不到实际需要。通过对实践经验的分析,对奥氏体线解方程部分元素的影响系数及常数项进行调整,并设计实验验证方程的预测精度和适用成分范围。调整后的方程具有较宽的成分适用范围,预测值与实测值偏差在5%以内。     

S22053双相不锈钢接头组织和性能研究

目的研究S22053双相不锈钢焊接接头组织和力学性能变化规律。方法在依托S22053双相不锈钢焊接经验的基础上,采用SMAW和SAW焊接方法对两种不同焊材(E2209和ER2009+GXS-330)的焊接接头进行了力学性能、晶间腐蚀、微观金相和铁素体含量检测试验。结果两种焊材基本都满足S22053的焊接要求,接头由奥氏体和铁素体组成,铁素体为基体,奥氏体被铁素体基体包围着,3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,焊缝中粗大的奥氏体占据了大片区域,局部有魏氏组织产生,奥氏体按一定方向的板条状分布,也有部分以片状分布,接头抗拉强度均达到了母材强度的97%,经90°侧弯后表面无可见裂纹,无晶间腐蚀产生的裂纹,铁素体质量分数均在35%~65%。结论 3组试验的奥氏体晶粒大小和组织形态变化较大,其中Φ3.2 mm的E2209焊条焊缝晶粒最为细小,宜选用此种焊接方法,3组试验的晶间腐蚀、铁素体含量、抗拉强度和伸长率,均符合标准要求,90°侧弯后表面无任何可见裂纹。     

2101双相不锈钢的焊接性能和焊接技术

对2101双相不锈钢的焊接性能进行了分析,并提出了几个关键的焊接技术,最后以12.7mm厚2101双相不锈钢板为例,进行了该材料的焊接工艺评定。结果表明:在合理的焊接方法和焊接参数下,2101双相不锈钢具有良好的焊接性能。     

2205 双相不锈钢在熔融氯化物盐膜下的腐蚀

利用热重分析考察了表面涂有ZnCl2-KCl混合盐膜的2205双相不锈钢在450℃氧化性气氛中的耐蚀性，结果表明，材料发生加速腐蚀，形成厚且疏松的表面腐蚀层。并在基体内发生晶间腐蚀及沿富Cr相的择优侵蚀，在该环境下，材料中较高的Cr含量没有提供充分的保护性，甚至恶化材料的耐蚀性能。用热力学讨论其作用机理。     

2507双相不锈钢在NaClO溶液中的腐蚀性能EI北大核心CSCD

采用电化学动电位再活化法(EPR)、动电位极化和交流阻抗测试方法(EIS)研究2507双相不锈钢(SAF2507)在5g/L NaClO溶液中的晶间腐蚀和点腐蚀行为,并采用X射线光电子能谱(XPS)研究SAF2507腐蚀后表面形成的钝化膜组成。结果表明:SAF2507的再活化率Ra为0.68%,具有良好的耐晶间腐蚀性能;动电位极化和EIS的测试结果表明:SAF2507极化后能够发生自钝化现象,钝化区间为-0.5~0.6V;电荷传递电阻为1.389×10~4Ω·cm^2,说明其具有较强的耐点腐蚀性能。XPS研究表明SAF2507在5g/L NaClO溶液中钝化膜主要成分为Cr,Fe等氧化物和氢氧型化合物。同时进一步探讨了SAF2507的腐蚀机理。     

2205双相不锈钢在NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展行为

为提高2205双相不锈钢的使用安全性,采用光学显微镜和力学性能测试等方法,研究了2205双相不锈钢在NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展行为。结果表明:与空气中相比,2205双相不锈钢在NaCl溶液中的疲劳裂纹扩展门槛值有降低的趋势,近门槛区的裂纹扩展速率有所提高,并且裂纹扩展由近门槛区向稳态扩展区转变的临界ΔK提高;在稳态扩展阶段,NaCl溶液使裂纹扩展速率显著提高,导致疲劳寿命显著降低;当NaCl浓度在0.5%~26.6%范围内时,随着浓度的增大,稳态扩展阶段的Pairs方程参数m值呈增大趋势,C值呈减小趋势;NaCl溶液中力学和环境因素的交互作用,加速了疲劳裂纹扩展,材料一旦进入稳态扩展就更容易进入高速扩展区并最终发生断裂。     

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

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,双相不锈钢的冲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。铁素体含量测试表明,随固溶温度的升高,铁素体的变化趋势与冲击功的变化趋势具有良好一致性,表明固溶温度升高铁素体含量降低,是冲击功减小的重要原因。对冲击断口形貌进行观察,冲击断口以韧窝型断裂为主。     

SA240-S31803双相不锈钢焊接接头组织研究

研究了SA240-S31803双相不锈钢的焊接工艺,分析了双相不锈钢的相组织,结果表明,焊接接头的铁素体相比例约为35%～69%,焊缝打底层的铁素体含量比盖面层降低约15%,同焊接位置的焊缝比较,热影响区铁素体含量降低约20%。     

双相不锈钢2205激光焊接接头组织和性能研究

目的 针对双相不锈钢激光焊接接头两相比例失衡的问题,研究双相不锈钢2205激光焊接接头组织和性能。方法 采用Disk 6002碟片激光器对2205双相不锈钢进行激光焊接,通过在纯氩气保护气中添加体积分数为60%的氮气,向熔池中过渡氮元素,以提高焊缝中的奥氏体含量;采用金相显微镜、电子背散射衍射技术、电子探针X射线显微分析仪、显微硬度仪和上海辰华CHI760E电化学工作站等手段,对激光焊接接头表面组织、元素含量、显微硬度和耐腐蚀性能进行表征和测试。结果 与纯氩气保护焊接接头相比,当在保护气中添加60%（体积分数,下同）的氮气后,奥氏体相体积分数达到39.89%,提升了25.94%,奥氏体中氮元素的质量分数达到0.679%时,氮元素的质量分数提升了0.196%,焊缝中奥氏体显微硬度为307.4HV,铁素体显微硬度为298.9HV,极化曲线腐蚀电流密度升高,阻抗弧半径减小。结论 在保护气中添加60%的氮气后,激光焊接接头中奥氏体的体积分数提升,增加的奥氏体组织以晶内奥氏体为主,并且更多的氮元素进入到奥氏体相中,焊缝中的奥氏体和铁素体硬度略有升高,耐蚀性和钝化膜稳定性有所下降。     

2209双相不锈钢本构模型及热加工参数优化

目的 优化2209双相不锈钢热加工区间,提升其高温变形稳定性。方法 在Gleeble–3800热模拟机上开展压缩实验,分析不同温度(950~1 150 ℃)和应变速率(0.01~10 s^?1)下的应力–应变曲线特征,构建基于Arrhenius的双曲正弦本构模型,综合分析热加工图和变形微观组织演变特征。结果 流变应力随变形温度的降低和应变速率的增大而增大;在失稳条件下(950 ℃/0.01 s^?1),奥氏体相所受应变能较小,只有一部分奥氏体晶粒发生了变形;温度升高(1 100 ℃/0.01 s^?1)后,奥氏体相仍为等轴状晶粒,铁素体相承担塑性变形,此时表现为明显的应变分布不均匀现象;随着应变速率升高到稳定条件(1 100 ℃/1 s^?1),奥氏体相承受了更大的塑性变形,且在压缩方向应力的作用下呈现条带状分布,同时发生了γ→δ的转变,这有利于提高钢的热塑性。结论 获得了2209双相不锈钢最佳加工区域(1 070~1 130 ℃、1~7 s^?1),该区域功率耗散系数较大且变化梯度较小,材料热加工性能稳定。     

空气和腐蚀环境下双相不锈钢SAF2507的疲劳性能

对超级双相不锈钢SAF2507分别在空气和3.5%NaCl溶液中进行旋转弯曲疲劳实验,研究两种介质下SAF2507不锈钢的疲劳性能。结果表明:宏观上,双相不锈钢SAF2507在3.5%NaCl腐蚀环境中的疲劳强度较空气中的下降幅度小,为空气下的90%。但微观上,空气中疲劳断口表现为韧性断裂,在铁素体和奥氏体相上呈现大量疲劳辉纹;腐蚀环境下,奥氏体为韧性断裂,而铁素体呈现解理断裂模式。两相上疲劳辉纹的宽度和间距随着晶粒位向及二次裂纹的开裂而不同。在奥氏体-铁素体双相不锈钢的疲劳断口中,不能根据疲劳辉纹的间距进行相的鉴别。     

油田生产水双相不锈钢焊缝区腐蚀原因分析

南海某平台生产分离器水出口双相不锈钢管线,全部为环焊缝连接,运行不到3 a,已经出现20处管道焊缝区腐蚀穿孔。为明确其失效原因,对失效管件进行了X射线探伤、金相、材质、腐蚀模拟实验等分析。分析结果表明:腐蚀产生的主要原因是焊缝材质与基材材质不同,导致电化学腐蚀。另外,焊料凸起明显,其阻挡作用,在焊缝下游产生阴影区,阴影区的水流速度较缓,水中有机质和无机杂质更容易沉积。由于有机沉积层的存在,导致水中的氧扩散困难,进一步促进基材的氧化反应,导致局部焊缝区最终形成穿孔现象。     

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.     

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...     

氢致304L奥氏体不锈钢脆断机理的研究

本文先对304L不锈钢进行■■充氧然后对充氢试样进行室温下拉伸,并用扫描电镜对拉伸断口进行形貌观察,同时对经不同拉伸变形后的充氧气样表面上的滑移线进行金相观察,此外还用X射线衍射法定量测定了钢中氢致马氏体的数量及γ基相的点阵常数变化情况。试验结果表明,阴极充氢可使304L不锈钢产生脆性断裂,其原因主要与钢中发生了不可逆的氢致马氏体相变有关。     

S32101双相不锈钢单道多层激光填丝熔覆层研究

目的 针对新型核电站乏燃料水池双相不锈钢厚板缺陷的修复,进行激光单道多层熔覆基础实验。方法 采用ER–2209焊丝在S32101双相不锈钢覆面制备出熔覆层,通过宏观形貌、微观组织、力学检测和耐腐蚀检测,研究S32101双相不锈钢激光填丝熔覆层的性能。结果 经过多次焊接热循环后,熔覆层中奥氏体组织以一次奥氏体与二次奥氏体的形式存在,其中熔覆层中部奥氏体含量最高为60.7%,保证了熔覆层的综合性能;显微硬度随着熔覆层数的增加先上升后下降,但均高于母材;熔覆层竖直方向拉伸件的抗拉强度最低为723 MPa,断裂方式为准解理断裂,从宏观角度保证了所制备熔覆层的力学性能;对熔覆层进行点腐蚀浸泡和电化学腐蚀分析,从宏观角度与微观角度均验证了熔覆层的耐腐蚀性能。结论 基于各项检测结果,验证了用激光进行S32101双相不锈钢修复的可行性,为后续多层多道激光填丝熔覆奠定了基础。     

Friction Hydro-Pillar Processing and Tungsten Inert Gas Welding of a Duplex Stainless Steel

This work presents friction hydro-pillar processing (FHPP) and tungsten inert gas (TIG) welding of SAF2205 duplex stainless steel. Weld microstructural and mechanical characterisation were carried out based on the standards (DNV-RP-F112 and DNV-OS-F101). Therefore, optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, and X-ray diffraction were used. In addition, mechanical properties were evaluated by microhardness measurements. Furthermore, the joining processes were thermodynamically simulated for confirmation of the expected phases in each welding method. It was possible to verify the phases developed after the experimental welding (FHPP and TIG) as well as the ones obtained in the thermodynamic analyses. Finally, it was noted that FHPP promoted mechanical and metallurgical features requested by the standards.     

铸造双相不锈钢点腐蚀行为研究

采用化学浸泡腐蚀试验及微观组织和化学成分分析研究了5种铸造双相不锈钢在6%Fe Cl3溶液中的点腐蚀行为,并与316L奥氏体不锈钢进行了对比。结果表明,铸造双相不锈钢的抗点腐蚀性能均优于316L的,腐蚀速率和点腐蚀深度均小于316L奥氏体不锈钢的;双相不锈钢主要耐点蚀能力合金元素在奥氏体和铁素体相内分布不均匀,铬、钼更多地分配于铁素体相内,而镍、氮则更多地分配于奥氏体相内,铁素体相的耐点蚀指数PRE(Cr%+3.3Mo%+16N%)大于奥氏体相;双相不锈钢的耐点腐蚀性能与化学成分有关,随着PRE的增加,双相不锈钢的耐点腐蚀性能提高,铜元素在铁素体内析出的富铜相导致点蚀优先在铁素体内发生和发展。