冷却速率对2507超级双相不锈钢σ相析出的影响

采用Gleeble 3500-GTC对Φ10 mm 2507超级双相不锈钢(/%:0.017C,6.22Ni, 25.73Cr, 3.39Mo, 0.27N)进行1340℃至室温以冷速1～500℃/min连续冷却实验,并通过EPMA(电子探针)、EBSD(电子背散射衍射)和热力学计算分析冷却速率对超级双相不锈钢σ相析出的影响。结果表明：2507超级双相不锈钢在1℃/min的冷却速率下,组织中存在σ相,σ相的面积百分比为2.67%。当冷却速率≥10℃/min,组织只有奥氏体和铁素体两相组成。热力学计算结果表明,冷却速率越小,σ相析出越容易。     

S31254超级奥氏体不锈钢凝固相转变的热力学分析

超级奥氏体不锈钢广泛应用于海洋、环保、化工等苛刻腐蚀环境。由于合金化程度较高,凝固过程凝固偏析严重,析出相多且复杂。本文结合热力学计算软件Thermo-Calc,分析S31254超级奥氏体不锈钢在凝固过程中组织的组成和析出相的演变规律,主要合金元素Mo、Cr、Ni、N在凝固过程发挥的功能及其对相组织演变的影响,Mo-Cr元素交互作用对凝固相组织演变影响规律。结果表明,该钢种液固相线温度分别是1 394.4℃和1 358.6℃,平衡凝固路径是L→γ,非平衡凝固路径是L→L₁+γ→L₂+γ+δ→γ+δ+σ。Mo偏析是导致σ相析出的主要原因,δ相和σ相析出时,液相中Mo含量分别为8.5%和11.3%。     

S32760超级双相不锈钢冷轧板的组织和性能

设计及制备了2mm厚S32760超级双相不锈钢冷轧板。对国产及进口冷轧板的化学成分、常温力学性能、金相组织、杯突值、应变硬化指数、腐蚀性能及焊接性能进行了对比测试。结果表明,国产板材各项性能指标达到ASEMSA240标准及工程指标要求,与进口板材相当,可以替代进口产品用于相关设备的生产及制造。     

攀长钢公司超级双相不锈钢管材试制

攀长钢在试制某超级双相钢钢管时,发现热加工热塑性差。主要表现在制坯时锻造开裂、轧制脆断,挤压管材内外表面裂口及裂纹严重。通过多次试制,成功解决塑性差问题,生产合格成品管材。成品管检验结果表明,化学成分控制、性能等质量指标满足用户技术要求,工艺路线成熟。     

2507超级双相不锈钢板坯修磨过程脆断分析及控制

由于含有两相组织,2507超级双相不锈钢在修磨过程中容易出现板坯脆断的技术难题。采用光学显微镜、电子探针(EPMA)、电子背散射衍射(EBSD)、微区纳米硬度检测等分析手段对2507超级双相不锈钢板坯修磨过程脆断原因进行了分析,并借助热力学软件对2507超级双相不锈钢从液态到200℃冷却过程的凝固相图和CCT曲线进行了计算。结果表明,2507超级双相不锈钢板坯脆断样品中存在大量微裂纹,sigma相的面积分数平均值达到24.5%。sigma相的大量析出,一方面导致铸坯组织内应力增大,另一方面由于sigma相硬度高,导致微区各相硬度差增大,加剧了变形的不协调性,使得材料塑性降低,从而发生脆性断裂。400～1 000℃温度范围均为sigma相的产生区间,适当减薄连板坯的厚度,板坯下线后采用水冷或者板坯单独堆放的方式加快冷却,可以有效解决2507超级双相不锈钢的板坯脆断问题。     

海水管道系统用大口径S32750超级双相不锈钢焊接管道制造研究

介绍了某核电厂海水管道系统用S32750焊接管道的制造方法,采用等离子弧焊并添加填充金属制造Φ610 mm×6.35 mm管道,可以实现单道次单面焊、双面成型,焊缝质量稳定,提高了生产效率.在不经热处理的情况下,管材的各项性能(拉伸、弯曲、硬度、耐腐蚀等)均能满足标准及一般工况要求,可以避免管材因不恰当的热处理带来的一系列问题.     

超级双相不锈钢S32750板材的冶炼工艺研究

介绍了00Cr25Ni7Mo4N在冶炼过程中高N含量控制工艺和钢质纯净度控制工艺。通过确定合理的控N及吹Ar参数,实现精确N含量控制;通过进行Al、Si-Ca及稀土强化脱硫脱氧,保证了良好的钢质纯净度。     

固溶温度对超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N 组织和性能的影响

试验和测试了900-1 300℃固溶处理时双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N的相组成、冲击能AKV和硬度(HRC)值。试验结果表明,在900-1 020℃固溶处理时,双相不锈钢中有16．97％-3．22％σ相析出,使钢的冲击能A_kv值从1 040-1 250℃处理的224～280 J降至3～44 J。该双相不锈钢的热加工温度应大于1 040℃,其最佳固溶处理温度为1 040～1 100℃。     

典型Cr-Ni-Mo-N高合金双相不锈钢热加工性能研究

试验钢的典型高合金双相不锈钢S32707 (022Cr27Ni7Mo5N)、S32750 (022Cr25Ni7Mo4N)、S32205(022Cr23Ni5Mo3N)、S31803(022Cr22Ni5Mo3N)在生产坯料上取样,采取了不同的热处理、热加工和热穿孔以及调整化学成分等方法,研究了组织及工艺对其热加工性能的影响。结果表明:两相比例和σ相的析出情况与热穿孔温度和冷变形的中间退火密切相关,S32707钢的二次相的析出速度和析出量远超过S32750、S32205及S31803双相不锈钢。对S32707双相不锈钢需适当降低Cr(Cr≤27%)、N(N≤0.4%)含量,提高Mo(4%～5%Mo)含量,合理控制加热速度(2～2.5℃/min)及终轧(锻)温度(≥1 060℃),并注意回炉加热和圆管坯中心钻孔的影响,可提高热加工塑性,防止开裂。     

固溶处理工艺对S31254超级奥氏体不锈钢力学性能及σ相的影响

通过拉伸、硬度、冲击试验研究了固溶处理工艺对S31254超级奥氏体不锈钢力学性能的影响,并应用EBSD技术观察了σ相的变化.结果表明,随着固溶处理温度的升高、时间的延长,抗拉强度、屈服强度、硬度随之降低,σ相随之减少,其延伸率和低温冲击随之增加,但保温时间超过60 min延伸率有所降低.     

S31803 双相不锈钢酸洗工艺的试验

S31803奥氏体-铁素体双相不锈钢(%:0.03C、22.05Cr、5.23Ni、3.10Mo、0.16N)合金含量高,氧化层中所含的合金元素多,氧化物结构复杂,不易酸洗.通过正交试验得出H2SO4 220 g/L,NaCl 30g/L,添加剂10 g/L,在60℃平均酸洗时间57.2 min,使酸洗后的钢板表面色泽均匀,酸洗合格率达100%.     

固溶温度对超级双相不锈钢S32750板材组织和耐蚀性的影响

研究了920～1100℃固溶处理温度对S32750钢中板(%:0.022C、25.35Cr、7.17 Ni、4.05Mo、0.28N)组织和6%FeCl₃+0.05NHCl溶液耐蚀性的影响。结果表明,≤1000℃固溶处理时,钢中析出脆性σ-相,铁素体含量≤11%,钢的硬度增加,钢的塑性、韧性和耐蚀性急剧下降,于1050～1100℃固溶处理,钢中组织为46%～47%铁素体+奥氏体组织,具有良好的综合力学性能和高的耐蚀性。     

固溶处理对超级双相不锈钢S32750组织和性能的影响

研究了950～1 200℃60 min水冷的固溶处理对超级双相不锈钢S32750(/%:0.02C、0.49Si、1.03Mn、0.026S、0.001P、25.01 Cr、7.03Ni、3.80Mo、0.29N)12 mm板的组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,随固溶温度升高,钢中铁素体相增加,奥氏体相减少;在950℃加热时铁素体中析出大量σ-相,使钢的性能恶化,在1 050～1 100℃固溶处理后,钢中铁素体相和奥氏体相各占50%, S32750钢具有较好的综合力学性能和优良的耐蚀性能。     

2507超级双相不锈钢的热变形行为

用MMS-200热模拟实验机对2507超级双相不锈钢(/%:0.022C、0.58Si、25.35Cr、7.17Ni、4.05Mo、0.28N)12 mm热轧板在1 000～1150℃、应变速率0.01～10s^-1下进行了热压缩实验。实验结果表明,在应变速率一定的条件下,变形温度越高,2507超级双相不锈钢峰值应力越低;在变形温度一定的条件下,峰值应力随着应变速率的增加而增加。根据热变形方程计算得到压缩变形时的平均表观应力指数n=3.25,热变形激活能Q=460kJ/mol。基于实验数据构建了2507超级双相不锈钢在相应变形条件下的热变形方程。     

焊接用双相不锈钢ER2209线材的生产实践

通过对焊接用双相不锈钢ER2209线材生产实践过程中的冶炼、轧制、固溶及酸洗工艺的研究,结果表明：最佳的热加工温度为1000～1050℃,可有效避免σ相析出导致的轧制开裂;热处理温度为1050～1100℃,材料的强度较低,塑性较高,冷拉拔性能优异;采用(H₂SO₄+HF)溶液预处理及(HNO₃+HF)混酸洗的工艺进行酸洗,线材表面质量优异,无酸洗晶间腐蚀。     

时效处理对超级双相不锈钢00Cr29Ni6Mo2N组织和耐点蚀性的影响

采用扫描电镜和X射线能谱仪研究了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢1080℃30 min固溶+650～1000℃60 min时效后的显微组织.试验结果表明,在奥氏体和铁素体相界面上析出了Cr2N和σ相两种析出相,同时发现少量的Cr2N在铁素体相内.Cr2N析出优先于σ相,增加时效温度和时间对Cr2N的析出量没有显...     

00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢热加工性能的研究

通过Gleeble热模拟机对真空感应炉熔炼的00Cr25Ni7Mo4N锻材进行高温拉伸和单道次及连续4道次压缩试验。结果表明,在900～1 250℃的范围内随温度提高和在950～1 100℃时随道次递增,00Cr25Ni7Mo4N钢的最大变形抗力逐渐下降;在1 050～1 250℃时,00Cr25Ni7Mo4N钢的变形抗力较低,断面收缩率高于60%,具有较好的热塑性;当应变速率为10/s且温度高于1 000℃,及应变速率为50/s且温度高于1 100℃时,钢的热加工性较好。     

超级奥氏体不锈钢254SMo的均质化工艺研究

试验用超级奥氏体不锈钢254SMo(/%:0.011C,0.30Si, 0.46Mn, 20.25Cr, 17.75Ni, 6.13Mo, 0.64Cu, 0.212N)采用20 t电弧炉+AOD+LF精炼的工艺冶炼,研究了254SMo钢的铸态组织,发现枝晶间存在大量的析出相,其临近冒口钢锭头部中心的析出相尺寸最大,且呈网状分布。钢锭经1240℃8～40 h均质化处理后,锻造成Φ204 mm棒材,检验其析出相数量和点腐蚀速率。试验结果表明：随着均质化时间的延长,其析出相尺寸减小,数量减少,钢的点腐蚀性能提高;均质化12 h+镦粗拔长+均质化12 h为最优均质化工艺。     

防止S31803双相钢5 mm热连轧卷板边裂的工艺实践

S31803双相不锈钢(%:0.019C、22.50Cr、5.40Ni、3.15Mo、0.18N)200 mm连铸坯热轧成5 mm卷板易产生边裂。通过控制钢中S含量≤0.005%,加RE-Si-Fe合金变质硫化物,将钢中氧含量由53×100^-6降至26×10^-6,提高铸坯等轴晶比例,控制铸坯加热温度1150～1250℃,有效地防止5 mm热连轧卷板边裂的产生。     

304奥氏体不锈钢亚快速凝固组织演化和形成机理

通过感应炉熔化的304钢(/%:0.053C、0.55Si、1.50Mn、0.030P、0.002S、17.02Cr、8.01 Ni、0.50Cu、0.08Mo)直接浇铸在水冷铜模上得到厚7 mm直径25 mm的圆形试样,研究了Cr、当量/Ni当量和1.5～1 000℃/s的冷却速率对奥氏体不锈钢铸态凝固组织形态和分布的影响。结果表明,随冷却速率增加至75～90℃/s,该钢的凝固模式由FA(铁素体-奥氏体)模式向AF(奥氏体-铁素体)模式转变,初生相由枝晶铁素体转变成枝晶奥氏体,但冷却为～1 000℃/s时,观察到块状铁素体组织,并且枝晶状奥氏体转变成胞状奥氏体。