时效时间对隔板材料SAF 2507性能和组织的影响

为了分析时效处理时间对SAF 2507双相不锈钢力学性能和显微组织的影响,研究了SAF2507双相不锈钢经不同热处理(固溶处理、固溶处理+350℃时效处理)后的力学性能和显微组织。结果表明:1070℃固溶处理的不锈钢具有良好的力学性能,冲击功平均值在230 J以上,组织为典型α相和γ相相间分布的条状组织;SAF 2507双相不锈钢经固溶处理后进行350℃时效处理时,随着时效时间的延长,不锈钢的组织由两相组织逐渐转变为多相组织,并且析出相逐渐增多、冲击功下降。     

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。     

时效处理对S32750双相不锈钢显微组织和力学性能的影响

对S32750双相不锈钢进行了1 070℃×3 min水冷固溶处理,随后分别在300℃、350℃、400℃、500℃、800℃和850℃时效处理3 h,以及在350℃分别时效3 h和7 h。研究了时效工艺对该不锈钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,该双相不锈钢在400℃、800℃和850℃时效处理后,有析出相产生,导致钢的冲击韧度降低;在350℃短时间时效处理后,没有明显的析出相产生,随着时效时间的延长,析出相逐渐增多,导致钢的冲击韧度下降。此外,由于S32750双相不锈钢有很强的晶间物析出倾向,应严格控制时效的温度和时间。     

SAF 2507双相不锈钢真空热处理的研究

研究了真空热处理对SAF 2507双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明,SAF 2507不锈钢在真空热处理过程中炉内自然冷却时会出现脆性相,影响冲击功;当1.5×10~5Pa气压下的冷却速度时为两相组织,无析出相出现,并且随着冷却速度的进一步增加,平均冲击功继续增加,但是增加缓慢。     

热成形SAF2507双相不锈钢析出相与耐腐蚀性能

采用XRD、SEM、EDS以及电化学测试等手段,研究不同热冲压成形温度下冲压成形SAF2507双相不锈钢析出相的析出规律,探讨热冲压成形温度、析出相对材料耐蚀性能的影响。研究表明:SAF2507双相不锈钢中χ相和σ相的析出温度范围为600~1000℃:温度850℃以χ相析出为主,温度≥850℃时以σ相析出为主,温度≥950℃时α相逐渐消失,温度≥1050℃没有析出相。热冲压成形后的腐蚀电流密度和腐蚀速率随热冲压成形温度的变化呈增大—减小—增大规律,容抗弧呈减小—增大—减小规律变化,这与析出相随热冲压成形温度的变化规律相吻合。当热冲压成形温度为850~900℃时析出σ相数量最多,钝化膜稳定性最差。     

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 ℃。     

固溶温度对2507双相不锈钢组织与耐蚀性能的影响

通过定量金相法、电化学试验和慢应变速率拉伸试验研究了固溶温度对2507双相不锈钢组织和耐腐蚀性能的影响,通过超景深观察了拉伸断口裂纹在2507双相不锈钢两相组织中的分布。结果表明,随着固溶温度的升高,2507双相不锈钢中铁素体相含量升高奥氏体相含量降低,1050℃时两相分布比较均匀相比例接近1∶1,有较好的抗点蚀和应力腐蚀性能;1000℃时有少量σ相在铁素体与奥氏体相界析出;此外2507双相不锈钢拉伸断口裂纹优先在铁素体中产生和传播,并终止于奥氏体。     

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。     

SAF2906双相不锈钢σ相析出行为及对超塑性影响

对高温固溶后的SAF2906双相不锈钢进行时效处理,固溶温度为1 200℃,保温时间1h,时效温度为650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及透射电镜(TEM)等方法观察SAF2906双相不锈钢中析出相的形态,采用EDS能谱测量析出相中各化学元素的含量,通过恒温拉伸机对试样进行恒温拉伸,分析在不同实验温度下试样伸长率的变化。结果表明,在本实验条件下σ相的析出量随时效温度的升高先增大后减小,在约850℃达到最大,SAF2906双相不锈钢中的σ析出相分布规律与同类型双相不锈钢相比有相似之处,形核位置大部分出现在α-铁素体内部和γ-奥氏体/α-铁素体两相之间,但有部分析出相出现在γ-奥氏体内部;σ相在超塑拉伸过程变形后期容易导致断裂,在变形温度为850℃与900℃时,试样伸长率分别可以达到382%和538%,当温度为950℃时,随着保温时间的延长,σ相在试样中的比例不断下降,同时试样伸长率不断上升,当保温时间达到5min时,σ相比例5%,此时伸长率可达1 000%。     

SAF2906双相不锈钢σ析出行为及对超塑性影响

对高温固溶之后的SAF2906双相不锈钢进行时效处理,固溶温度为1200℃,保温时间1h,时效温度为650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃和950℃,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及透射电镜(TEM)等方法观察SAF2906双相不锈钢中析出相的形态,用EDS能谱测量析出相中各化学元素的含量,通过恒温拉伸机对试样进行恒温拉伸,分析在不同实验温度下试样伸长率的变化。实验结果表明,在本实验条件下,σ相的析出量随时效温度的升高呈现先增大后减小的趋势,在850℃左右达到最大,SAF2906双相不锈钢中的σ析出相分布规律与同类型双相不锈钢有相似之处,形核位置大部分在α-铁素体内部和γ-奥氏体/α-铁素体两相之间,部分析出相出现在γ-奥氏体内部;σ相在超塑拉伸过程变形后期容易导致断裂,在变形温度为850℃与900℃时,试样伸长率分别可以达到382%和538%,当温度为950℃时,随着保温时间的延长,σ相在试样中的比例不断下降,同时试样伸长率不断上升,当保温时间长于5min,σ相比例下降到5%以下,此时伸长率可达1000%。     

固溶处理对粉末注射成形SAF 2507双相不锈钢组织和性能的影响

采用粉末注射成形制备了SAF 2507双相不锈钢,研究了固溶温度对烧结件显微组织、力学性能、耐腐蚀性能的影响。结果表明:在随炉缓冷过程中烧结件会有σ相析出,σ相的溶解温度为1000℃;随着固溶温度的升高,α含量逐渐增加,γ含量逐渐减少,1100℃固溶处理时,α、γ两相含量比例接近1∶1,SAF 2507钢的抗拉强度600 MPa,伸长率24.79%,自腐蚀电位值最大、自腐蚀电流密度值最小,分别为-0.241V_(SCE)、1.474×10~(-5)A·cm~(-2),此时,SAF 2507钢耐腐蚀性能最好。     

热处理对Stellite12堆焊层-2507双相不锈钢基体组织和硬度的影响

采用等离子堆焊技术在SAF2507双相不锈钢(DSS)表面堆焊Stellite 12 Co基合金熔覆层。通过光学显微镜、扫描电镜和维氏硬度计研究了不同热处理方式对Stellite 12堆焊层-2507 DSS基体体系微观组织和硬度的影响。结果表明,在2507双相钢表面堆焊Stellite 12 Co基合金,热影响区(HAZ)有大量氮化物析出。经1100℃保温1 h水冷,堆焊层热影响区氮化物溶解消失。经空冷和炉冷后,堆焊层热影响区有σ相析出。堆焊层热处理后显微组织变细,且硬度有小幅度增加。     

SAF2507与Q235钢异种金属焊接接头组织研究

SAF2507超级双相不锈钢和Q235钢异种金属采用ZX7-400IGBT逆变式直流弧焊机和ER2510双相不锈钢焊条进行焊接,并对焊前和焊后板材做微观组织分析。研究表明,双相不锈钢SAF2507与Q235钢异种金属使用ER2510焊条进行焊接,双相不锈钢SAF2507熔合区晶粒长大,Q235钢焊缝熔合区附近出现黑色和白色带状组织,经EDS分析后得知白色组织的化学成分主要为Cr、Ni、Mo等元素,黑色组织中发现存在大量的Fe元素及少量的Cr元素,焊缝组织为铁素体/奥氏体两相。     

时效温度对新型LDX 2404双相不锈钢点蚀行为的影响

利用恒电位临界点蚀温度测试法和微观组织观察法研究了时效温度对LDX 2404双相不锈钢的微观组织演变和点蚀行为的影响。结果表明,1050℃固溶时点蚀优先在奥氏体相内萌生,此时样品的奥氏体相为弱相。在600⁹50℃时效15 min后LDX 2404双相不锈钢铁素体和奥氏体相界处有大量σ相、Cr₂N和M₂₃C₆等二次相析出。随时效温度的升高,虽然Cr₂N和M₂₃C₆的析出量不再继续增加,但σ相的析出量急剧增加并在850℃达到最大值。当温度升到950℃后,二次析出相在基体中重新溶解。850℃为LDX 2404双相不锈钢点蚀抗力最低的鼻尖时效温度。     

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。     

时效热处理对新型节镍双相不锈钢组织及性能的影响

研究了时效温度对新型节镍双相不锈钢组织及性能的影响规律。结果表明：新型节镍双相不锈钢在650～850℃时效30 min可提高材料的抗拉强度、屈强比，降低材料的屈服强度、伸长率、冲击功、铁素体含量和硬度；700℃是新型节镍双相不锈钢的析出最敏感温度，新型节镍双相不锈钢在700℃时效30 min时晶界、晶内均有碳化物析出。新型节镍双相不锈钢应避开在650～850℃长时间使用。     

中温时效处理对SAF2304双相不锈钢耐蚀性的影响

采用金相显微镜(OM)、动电位极化曲线和电化学阻抗谱对不同温度(600～800℃)时效处理2 h和不同时间(0.25～5 h) 700℃时效处理SAF2304双相不锈钢的显微组织和耐蚀性进行研究。结果表明:1050℃固溶1 h试样,经600,650,700,750和800℃时效处理2 h后,随着温度的升高,试样中析出相先增加。700℃试样中铁素体α相和奥氏体γ相相界处析出相最多,对应的耐蚀能力最差,表明700℃是SAF2304析出相析出敏感温度,之后温度继续升高至800℃,析出相明显减少,耐蚀性能增强。700℃时效处理0.25,0.5,1,2,3,4和5 h的试样,随着时效时间的增加析出相越来越多,钝化膜越来越不均匀不致密,耐蚀性能越来越差。     

(Zr0.55Cu0.3Al0.1Ni0.05)98Er2非晶合金制备及其晶化动力学行为

为了研究SAF2507双相不锈钢（SAF2507 DSS）螺旋桨叶片在含硫酸盐还原菌( SRB)和铁氧化菌(IOB)海水中的耐腐蚀性能,提出一种二次急冷淬火成形技术来成形SAF2507 DSS螺旋桨叶片。同时根据螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下析出相的类型和析出规律,研究螺旋桨叶片在含SRB和IOB海水中的腐蚀性能。结果表明,当二次急冷淬火成形温度在700℃时,螺旋桨叶片表面析出少量的χ相;达到850℃时,χ相停止析出并完全转化成σ相,析出的σ相达到最大值;超过850℃时,析出的σ相开始急剧减少,到950℃时仅有少量的σ相析出。螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下,腐蚀电流密度、交流阻抗等电化学性能变化规律与螺旋桨叶片表层χ相和σ相的析出规律、以及χ相和σ相自身的耐腐蚀特征相吻合。二次急冷淬火成形温度在750℃-1050℃之间,螺旋桨叶片的耐腐蚀性能随热成形温度的升高呈增强—降低—增强规律变化,850℃时螺旋桨叶片的耐腐蚀性能最差。螺旋桨叶片二次急冷淬火成形后富Fe的表面特征,在SRB+IOB的作用下,螺旋桨叶片表面钝化膜被破坏,导致耐腐蚀性能降低。     

二次急冷淬火成形SAF2507双相不锈钢螺旋桨在SRB+IOB海水中的腐蚀行为

为了研究SAF2507双相不锈钢（SAF2507 DSS）螺旋桨叶片在含硫酸盐还原菌(SRB)和铁氧化菌(IOB)海水中的耐腐蚀性能,提出一种二次急冷淬火成形技术来成形SAF2507DSS螺旋桨叶片。同时根据螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下析出相的类型和析出规律,研究螺旋桨叶片在含SRB和IOB海水中的耐腐蚀性能。结果表明,当二次急冷淬火成形温度在700℃时,螺旋桨叶片表面析出少量的χ相;达到850℃时,χ相停止析出并完全转化成σ相,析出的σ相达到最大值;超过850℃时,析出的σ相开始急剧减少,到950℃时仅有少量的σ相析出。螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下,腐蚀电流密度、交流阻抗等电化学性能变化规律与螺旋桨叶片表层χ相和σ相的析出规律、以及χ相和σ相自身的耐腐蚀特征相吻合。二次急冷淬火成形温度在750～1050℃之间,螺旋桨叶片的耐腐蚀性能随热成形温度的升高呈增强-降低-增强规律变化,850℃时螺旋桨叶片的耐腐蚀性能最差。螺旋桨叶片二次急冷淬火成形后富Fe的表面特征,使得在SRB+IOB的作用下,螺旋桨叶片表面钝化膜被破坏,导致耐腐蚀性能降低。