022Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢等温过程中的组织演变

Microstructure evolution of 022Cr25Ni7Mo4N duplex stainless steel during isothermal treatment

本文针对022Cr25Ni7Mo4N双相不锈钢热轧板材,选择发生α→γ固态相变的温度1100°C分别进行2~20 h的等温处理,研究该过程中的铁素体和奥氏体相比例、晶粒形态、两相组分和力学性能的变化。采用化学侵蚀方法获得同时显示铁素体/奥氏体相界和铁素体晶界、奥氏体晶界的显微组织,定量表征两相和晶粒尺寸、形态的变化,并进一步探讨了该种组织变化对试验钢各向异性的影响;采用EPMA方法得到不同时间等温处理后铁素体相和奥氏体相中的元素成分变化;采用低温冲击等方法分析了等温过程中组织变化对力学性能的影响。研究结果表明,随着1100°C等温处理时间的延长:(1)铁素体/奥氏体两相比例基本保持不变,但单位面积内总的晶粒数量减少,晶粒发生聚集、长大、粗化。(2)晶粒形态发生显著变化,长宽比>4的细长晶粒比例明显减少,长宽比介于1.0~1.9之间的等轴晶粒比例显著上升;对于等轴晶粒,保温时间延长造成20μm以上的大晶粒数量显著增多。(3)部分元素在两相中发生不同程度的富集,铁素体相中Cr和Mo含量高,奥氏体相中Ni、N元素含量高;保温时间延长造成铁素体相中Mo元素和奥氏体相中Ni元素含量一定幅度的上升。(4)晶粒尺寸的增加使得试验钢的室温抗拉强度、屈服强度略有下降,延伸略增;得益于细长晶粒数量的减少和等轴晶粒的尺寸增加,试验钢低温冲击韧性有所提高。