254SMo和2507超级不锈钢中的σ析出相北大核心CSCD

通过JMat Pro软件,计算预测254SMo超级奥氏体不锈钢(SASS)和2507超级双相不锈钢(SDSS)中σ相的热力学析出条件,并制定了不同的热处理制度;同时借助光学显微镜、扫描电镜等手段分析研究了经不同温度时效不同时间后σ析出相的形态及析出机理。结果表明:254SMo SASS在1020℃不同时效时间下,在晶界上析出富含Cr、Mo和低Ni的σ相。随着时效时间增加,σ相数量增多、尺寸增大,且呈短棒状、长条状和胞状等形态,并按照γ→σ方式析出;2507 SDSS在950℃不同时效时间下,在α/γ界面和α/α晶界处析出富含Cr、Mo和更低水平Ni的σ相。随着时效时间增加,σ相数量增多,向铁素体内部长大并最终呈网状分布在奥氏体基体上,且伴有二次奥氏体(γ_2)生成,其是按照α→σ+γ_2方式析出。     

254SMo超级奥氏体不锈钢的时效析出相

采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析仪研究了254SMo超级奥氏体不锈钢在不同时效温度和时效时间下析出相的形态及分布。结果表明,254SMo钢在850~1000℃时效时,随着温度的升高,晶界析出相逐渐增多,晶内析出相逐渐减少;850℃时效析出相为χ相,950℃析出相为σ相。     

超级奥氏体不锈钢254SMo高温析出相研究

采用数值模拟与实验研究相结合的方法,借助JMat Pro热力学计算软件、金相显微镜、配有能谱仪(EPS)的扫描电镜、透射电镜(TEM)等表征手段,研究了254SMo超级奥氏体不锈钢在1 020℃条件下中间相的析出规律。结果表明,在1 020℃保温过程中,呈棒状和胞状的析出相易在晶界处形成,且其尺寸及数目均随着保温时间的延长而增大,最终沿着轧制方向呈链状分布;EDS和TEM分析确定析出相为含高Cr、Mo而低Ni的相,与热力学模拟结果相吻合。     

超级奥氏体不锈钢254SMo的高温析出相研究

采用金相显微镜、扫描电镜及显微硬度计等检测技术,研究了固溶时效处理及夹杂物对超级奥氏体不锈钢254SMo高温析出相的影响.结果表明:超级奥氏体不锈钢254SMo在固溶处理1250℃×30 min后,其组织为单一奥氏体.高温析出相基本溶解;当时效温度为950℃,随着时效时间的延长,高温析出相的数量逐渐增加;当时效时间为5h,随着时效温度的升高,高温析出相的数量越来越少;夹杂物的存在可作为析出相形核核心,促进析出相的析出;高温析出相为σ相,形貌多以条状和胞状分布为主,主要为富Cr、Mo和低Ni化合物,其硬度高于基体,属于硬质相,这种硬质相的形成会降低超级奥氏体不锈钢254SMo的热加工性.     

2507超级双相不锈钢中σ相的析出行为

利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、电化学工作站等试验及手段,研究了2507(S32750)超级双相不锈钢经700～1000 ℃时效不同时间后σ相的析出规律及其对冲击性能和腐蚀性能的影响规律。结果表明:σ相析出速度很快,析出量随时效时间的延长先增加后逐步减少,在850~900 ℃时效后σ相的析出量最大。σ相的析出严重降低材料的冲击及腐蚀性能,建议时效温度不低于950 ℃。     

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。     

1020℃时效条件下超级奥氏体不锈钢254SMo中析出相研究

采用JMatPro热力学计算和实验相结合的方法,借助金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等检测技术,研究了在1 020℃时效条件下254SMo超级奥氏体不锈钢热轧板中析出相的变化情况。结果表明:254SMo钢在1 200℃×60 min固溶处理后为单一的奥氏体组织;1 020℃时效处理后,随时效时间延长,析出相的数量逐渐增多,尺寸逐渐增大,并且沿轧制方向呈链状分布;TEM和EDS表征确定为富Cr、Mo、低Ni的σ析出相,形貌有不规则的齿状、块状、短棒状、长条状和胞状,热力学计算和实验研究表明254SMo超级奥氏体不锈钢中的σ相是按照γ→σ方式析出的。     

超级奥氏体不锈钢254SMo焊接工艺

超级奥氏体不锈钢254SMo由于其优良的抗点蚀性能和相对低廉的价格而被广泛应用于富卤离子的海洋环境中.主要讨论了254SMo钢的特点及其焊接技术,通过254SMo钢的焊接试验,并进行焊后力学和腐蚀性能试验,以及对金相组织的定性定量分析,得出了254SMo钢的焊接工艺.正确选择焊材和合理的焊接参数是保证焊接接头同时满足力学和抗腐蚀性能的关键.     

2507超级双相不锈钢中第二相的析出行为

利用OM、SEM和EBSD等研究了经1100 ℃保温30 min固溶的热轧超级双相不锈钢(SDSS)2507在不同时效温度(750~1000 ℃)及时间(1~240 min)下的第二相析出行为。结果表明,固溶态SDSS 2507的微观组织主要是铁素体和奥氏体。在750～1000 ℃时效处理后有σ相和χ相析出。时效温度较低时,χ相从铁素体相析出且稳定存在。随着时效温度的升高,σ相主要通过α→σ+γ₂共析反应生成,随着时效时间的延长,组织中亚稳态χ相溶解并促进σ相析出。另外,时效温度也会影响第二相形貌:高温时效时(＞950 ℃),析出相形貌主要为片状σ相和γ₂相,低温时效时析出物主要呈颗粒状。由第二相析出行为及第二相的TTT曲线可知,热轧变形使SDSS 2507第二相形核的孕育期缩短,析出速度提高,析出敏感温度约为950 ℃。     

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。     

超级奥氏体不锈钢254SMo焊接接头耐蚀性能

对超级奥氏体不锈钢254SMo钨极氩弧焊接头组织及耐蚀性能进行了研究。母材板厚为10 mm,焊丝为ERNi Cr Mo-3,直径2.4 mm,热输入分别为0.97 k J/mm,1.56 k J/mm,2.04 k J/mm,2.46 k J/mm,2.83 k J/mm,运用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪对不同热输入下的焊接接头显微组织进行了分析,采用CS350型电化学工作站对焊接接头进行了电化学腐蚀试验。结果表明,在热输入为2.83 k J/mm时,焊接接头热影响区会有σ相析出,随着热输入的增加,焊接接头抗腐蚀性能变差,热输入为2.83 k J/mm时耐蚀性最差。     

254SMo奥氏体不锈钢的焊接

介绍了从瑞典进口的254SMo不锈钢板及其作为复层的复合钢板焊接工艺，并对如何保证焊接质量进行了阐述，该工艺经实践检验切实可行。     

S32760超级双相不锈钢中σ相的析出规律

利用光学显微镜、纳米力学探针、扫描电镜、能谱仪和透射电镜等方法,研究了S32760超级双相不锈钢热轧板材经1100℃固溶60 min,并在760~1040℃保温30 min过程中σ相的析出规律,分析了W元素对σ相析出行为的影响。结果表明,σ相中富集大量Cr、Mo和W元素,贫Ni且不含N。W提高了σ相在高温区间的稳定性,使σ相在760~1020℃的范围内均能析出。在析出鼻尖温度880℃时效30 min后,钢板硬度达最大值37.1 HRC,α相体积分数降至5.3%。随着时效温度的升高,σ相的形貌变化规律为:粒状→粒状+短棒状→片层状→块状。在鼻尖温度(880℃)附近,σ相和γ2相以片层共析形貌析出,而在高温阶段(如960℃)则呈现出γ2相被大块σ相包围的形貌。     

超级双相不锈钢σ相析出及对组织性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、纳米力学探针、常温拉伸等方法,研究了S32750超级双相不锈钢中σ相的析出规律及其对组织性能的影响.结果表明,σ相优先析出于奥氏体晶粒边界处、铁素体含量稀少之处,其析出量随固溶温度的升高而呈现出先增大后减小的趋势,在900℃时,析出量达到最大.材料的硬度与变形抗力会随着σ相析出量的增多而增大;σ相析出时引起的体积膨胀会引起奥氏体边部的硬度与杨氏模量增大;σ相析出也容易造成材料中微裂纹的形成.S32750双相不锈钢应在1020℃到1080℃温度范围内进行固溶,以获得较好的冷加工性能.     

904L超级奥氏体不锈钢中σ相析出的热力学研究

利用热力学计算软件Fact Sage及相应的钢铁材料数据库对904L超级奥氏体不锈钢热轧板中的平衡相进行计算,分析了元素含量在允许范围内变化对主要析出相σ析出行为的影响,并对904L钢的显微组织进行分析。结果表明:904L钢中析出的平衡相有FCC#2、BCC、M_(23)C_6、σ和LAVES相。Cr、Mo和Si含量的增加会提高σ相的完全溶解温度和析出量;C和Ni含量的增加使σ相的完全溶解温度和析出量略有降低;Mn和Cu含量的变化对σ相的完全溶解温度和析出量没有影响。试验结果证实了时效条件下的主要析出相为σ相,与热力学计算结果基本一致。     

超级奥氏体不锈钢254SMo焊接热影响区模拟组织研究

采用Cleeble 3800热模拟试验机对超级奥氏体不锈钢254SMo焊接热影响区进行模拟,研究了不同焊接热输入下其显微组织的变化,运用扫描电镜和能谱仪分析了析出相的形态及合金元素成分分布规律。试验结果表明,随着热输入的增加,奥氏体平均晶粒尺寸逐渐增加,由母材的9.12μm增加到热输人为4.0 kJ/mm时的18.56μm。当热输入达到1.5 kJ/mm时,奥氏体相界处开始析出颗粒状的σ相,随着热输入的增大σ相将会在边界上连续析出并使得晶界变宽。在奥氏体晶粒内部没有发现第二相的析出。     

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.     

σ相的析出对双相不锈钢晶粒的影响

粗大的δ铁素体对双相不锈钢的性能产生极大的影响,因此研究了用σ化和反σ化的方法来细化δ铁索体.细化的原理为:σ化反应δ→γ+σ盯和反σ化反应γ+σ→δ.结果表明,经过850℃×38 h的σ化处理,粗大的δ铁索体转变为细小的γ相和σ相的混合组织,然后通过1200℃快速加热2 min的反σ化处理后,获得了细小的铁素体.     

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.     

轧制态254SMo超级奥氏体不锈钢的热变形行为及本构方程

为优化后续轧制工艺,利用Gleeble-3800热力模拟机,对轧制态254SMo超级奥氏体不锈钢进行等温恒应变速率压缩试验,研究了254SMo超级奥氏体不锈钢在变形温度为900~1100℃,应变速率为0.005~5 s_^-1的热变形行为及微观组织演变。结果表明,随着变形温度升高及应变速率降低,峰值应力减小,且流变曲线的单峰特征变得明显,说明高温低应变速率下254SMo容易发生动态再结晶;三种形式的Arrhenius本构方程预测精度对比显示,指数形式的精度最高,相关系数达97.496%,变形激活能为546 kJ/mol。