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宏盛特钢试验发现析出相对2205双相不锈钢性能的影响
发布者: 发布时间:2019/9/30 阅读:21

  浙江宏盛特钢有限公司通过大量研究表明,双相不锈钢在600~1000℃进行时效处理后,会有大量的析出相出现,表中列出了双相不锈钢中主要的相,其中σ相是一种脆性金属间相,对力学性能有不利的影响。它主要以δ-铁素体相的共析反应成核。δ → σ + γ2,由于σ相富含铬和钼,所以生长的σ相在生长析出物附近导致Cr和Mo的耗尽,形核和长大的速率受热力学驱动力和Cr、Mo元素的扩散能力控制,因此,σ相的析出导致耐蚀性降低。χ相常被认为与σ相一起析出,对双相不锈钢的产生的影响很难区分,但也被认为是与σ相一样对双相不锈钢产生不利的影响。

 


  浙江宏盛特钢有限公司研究人员将SDSS 2507双相不锈钢在1150℃固溶处理后在850℃下进行不同时间的时效处理,讨论了SDSS 2507中σ相的析出行为并建立了改进的J模型。结果表明,热轧SDSS2507双相不锈钢中σ相的析出机理与其他普通的双相钢有很大的不同,图为不同时间时效后的图片,可以发现σ相的析出分为两个阶段,第一阶段是在时效处理的0~25分钟内,σ相的体积分数快速增加,主要的析出机制是δ → σ + γ2。第二阶段是25分钟后,σ相的析出完全依赖于γ的转变。γ → σ 的速率取决于Mo和Ni在γ相中的扩散速度,这一时期σ相的析出率明显降低。基于显微组织的分析,建立了改进的模型,结果表明与实验数据有很好的一致性。


 

  然后宏盛特钢研究人员继续将S32750和S32205双相不锈钢在1080℃下固溶处理后在830℃下时效1分钟~9小时,使用不同的腐蚀剂观察金相组织,研究不同时效时间处理后的显微组织。结果表明使用不同的腐蚀剂都能很容易的观察到σ相,然而χ相通过背散射可以清晰的观察到。通过元素分析发现χ相中Mo元素的含量是σ相的两倍,而且当钢中Mo含量的较高时,其形核和长大的速率明显加快。此外,时效后也析出了铬的氮化物和碳化物,就氮化铬来说,它在σ相和χ相的形核过程中起到了形核点的作用。


  最后宏盛特钢技术人员将SAF2205双相不锈钢在650℃下时效处理100小时,实验表明,主要的析出物为σ、R、Cr2N、M23C6相,同时出现大量的γ2,随着时效时间的增加,析出物含量增加。图是SAF2205时效不同时间的奈奎斯特曲线,测试温度为30℃,可以发现,所有样品的尼奎斯特曲线的形状是相同的,在高频率下是稍扁平的圆形,电容弧半径与电荷转移电阻及金属表面上的双电层都有关系,完美的圆形偏差通常被认为是蚀刻表面粗糙和不均匀。图是Rct值与时效时间曲线,Rct包含两个部分,贫铬钼区和其余部分。在选择性腐蚀过程中,贫铬钼区电阻远低于其它地区。因此Rct的值主要由贫铬钼区的电阻决定,随着时效时间增加,电荷转移电阻逐渐减小,表明贫铬区面积逐渐增大。选择性腐蚀主要由贫铬区周围的析出物引起的。随着时效时间的延长,钢的晶间腐蚀敏感性提高,腐蚀类型由晶间腐蚀向均匀腐蚀转变。

 
 

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