Cu含量对UNS S33207特超级双相不锈钢组织、抗菌性和耐蚀性的影响

通过向UNS S33207特超级双相不锈钢中添加不同含量的Cu并经固溶加抗菌时效处理,制备不同类抗菌特超级双相不锈钢材料。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、覆膜法、ICP-MS质谱检测仪、电化学测试等方法研究Cu含量对UNS S33207组织、抗菌性和耐蚀性的影响。研究结果表明,富铜相析出量随着Cu含量的增加而增多;当Cu含量低于2.55%(质量分数)时,富铜相优先在铁素体及相界析出,进一步增加Cu含量,奥氏体也会析出富铜相;铁素体中析出的富铜相的尺寸为几十纳米,形态呈球状或椭球状,具有稳定的FCC结构,与基体为非共格关系。随Cu含量的增加,Cu离子溶出率增大,抗菌性能提高,且其抗菌率随与菌液作用时间的延长而增大。富铜相会成为钝化膜中的薄弱点,其含量越多,耐蚀性能越差,因此,在确保正常相关性能时,Cu含量要适当。

固溶处理对S32707特超级双相不锈钢析出相、组织及性能影响

通过Thermo-Calc热力学计算、OM和FE-SEM观察、力学性能和腐蚀性能试验对不同固溶温度下的特超级双相不锈钢进行分析和研究.结果表明:σ相和非平衡氮化物是固溶水冷组织中的主要析出相,当固溶温度低于1050℃时,σ相优先沿双相界面析出,显著降低双相不锈钢的冲击韧性;当固溶温度高于1100℃,非平衡氮化物开始在铁素体晶粒内部析出,且随着固溶温度的升高,非平衡氮化物析出数量增加.这是由于固溶水冷过程中氮在铁素体中的溶解度快速降低,过饱和的氮来不及扩散到相邻奥氏体中,只能以氮化物的形式析出.随固溶温度升高,铁素体含量增加,奥氏体含量降低,实验钢的强度增加,冲击韧性降低.在1080~1120℃之间固溶时,双相比例接近1∶1,S32707特超级双相不锈钢具有优良的综合力学性能和耐晶间腐蚀性能.

Ni含量对特超级双相不锈钢S32707组织与性能的影响研究

本文利用金相数码显微镜、扫描电镜、电化学工作站、电子万能拉伸试验机等测试手段,研究了Ni含量对特超级双相不锈钢S32707的微观组织、相比例、耐点蚀性能和力学性能的影响规律,阐明了Ni含量对钢组织和性能的影响机理。结果表明:随着Ni含量的增加,铁素体含量逐渐减少,耐点蚀性能略微增强,抗拉强度和屈服强度均逐渐减小,延伸率先增加后减小。当Ni含量为7.0%时,S32707的综合力学性能最好.

特超级双相不锈钢S32707在酸化海水中的钝化行为研究

本文利用激光共聚焦显微镜、电化学工作站和XPS测试方法,研究了特超级双相不锈钢S32707在酸化海水中的钝化行为,分析了钝化膜的结构和成分。结果表明在酸化海水溶液中,S32707具有约800 mVSCE宽的钝化区,电位升高到900 mVSCE后,试样发生点蚀,点蚀坑位于铁素体和奥氏体相界处,深度大约为1.0 μm。在100 mVSCE和700 mVSCE施加电位下,钝化膜表层贫Ni富N,钝化膜内包含Fe3O4、Fe2O3、Cr2O3、Cr(OH)3、MoO2、NiO氧化物、CrN氮化物及Fe、Cr、Mo、Ni金属单质。提高施加电位,钝化膜厚度减小。

固溶温度对特超级双相不锈钢S33207组织及成分分布的影响

通过对特超级双相不锈钢S33207进行不同温度的固溶处理,采用SEM对S33207进行组织观察及奥氏体与铁素体两相中成分分布的分析,以及各自点蚀抗力当量（PREN）值的测算。结果表明：特超级双相不锈钢S33207在1100℃固溶处理时其σ相完全溶解,此时两相比例较为理想,接近1∶1。当温度为1130℃时,两相各自PREN值达到理想水平,此时材料具有较佳的耐点腐蚀性能。建议工业生产中选择1100~1130℃温度范围对此钢进行固溶处理。

特超级双相不锈钢CD3MWN的组织和性能研究

研究了不同固溶处理温度对特超级双相不锈钢CD3MWN的组织及性能的影响。结果表明,在铸态下其组织中出现了大量的析出相;在1060℃固溶处理时,σ相不能完全消除;在1080~1120℃固溶处理时,铁素体含量可以达到55%~57%;当固溶温度从1060℃提高到1100℃时,拉伸强度和硬度逐渐降低,冲击性能逐渐增强;当固溶温度从1100℃提高到1140℃时,拉伸强度和硬度逐渐增加,冲击性能逐渐降低;CD3MWN钢的耐点蚀性能和耐缝隙腐蚀性能优于CD3MN钢和CN7MS钢的。

UNS S32707特超级双相不锈钢换热管的焊接

本文对新型特超级双相不锈钢UNS S32707进行了焊接性分析,并根据分析结果和实际经验制定了焊接工艺、确定了相关规范;通过对焊接接头进行相关检测,结果表明在适当的工艺条件下可得到满足要求的焊接接头。

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(≥1060℃),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。

几种典型双相不锈钢组织及性能特点及其对加工过程的影响

本文选择几种典型的双相不锈钢:S32707、S32750、S32205、S31803,在其工件上取样,采取了不同的热处理、热加工和热穿孔以及适当调整化学成分等试验方法,比较和研究了组织和性能特点及其对加工过程的影响。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退火、固溶处理温度密切相关,S32707的二次相的析出速度和析出量远超于其他双相不锈钢。适当降低Cr、N含量,提高Mo含量,合理控制加热速度,终乳(锻)温度,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。试验中的S32707成品无缝管满足相关标准的要求。

典型高合金双相不锈钢S32707、S32750、S32205、S31803热加工性能研究

本文选择几种典型的高合金双相不锈钢:S32707、S32750、S32205、S31803,在大生产坯料上取样,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的二次相的析出速度和析出量远超于S32750.S32205及S31803双相不锈钢。对S32707需适当降低Cr(≤27%),N(≤0.4%)含量,提高Mo(4%~5%)含量,合理控制加热速度(2℃~2.5℃/min)及终轧(锻)温度(≥1060℃),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。

固溶处理对00Cr27Ni7Mo5N不锈钢的组织及力学性能的影响

研究了不同固溶处理温度对特超级双相不锈钢00Cr27Ni7Mo5N组织及力学性能的影响。采用光镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度、冲击和拉伸测试等手段研究σ相的析出规律及其对力学性能的影响。运用Thermo-Calc热力学软件计算00Cr27Ni7Mo5N相含量随温度的变化,并与测试结果进行对比分析。研究结果表明,当固溶温度在800～1 050℃之间,00Cr27Ni7Mo5N有大量金属间化合物σ相析出,导致钢的强度和硬度增加,塑韧性显著下降。当固溶温度在1 070～1 200℃时,钢中σ相溶解,钢的塑韧性提高,硬度下降。1 100℃固溶处理时,00Cr27Ni7Mo5N具有最佳的综合力学性能。

等温时效对S32707不锈钢析出行为和耐蚀性的影响

为了研究等温时效对特超级双相不锈钢S32707析出和耐腐蚀性能的影响,利用微观组织表征和电化学测试相结合的手段,研究了950℃时效不同时间下钢的析出行为、耐点腐蚀和耐晶间腐蚀性能。在950℃时效过程中,S32707可以析出σ相、γ_(2)和Cr_(2)N,结果表明,时效5~30 min后,σ相经共析反应(δ→σ+γ_(2))优先在δ/δ晶界和δ/γ相界析出,并逐渐向δ晶粒内生长。时效2 h后,δ相完全转变成σ相和γ_(2)相,时效12 h后,γ晶内析出σ相。时效初期,Cr_(2)N在σ/γ_(2)界面形核,随后在σ/γ和γ/γ界面形成。950℃时效导致S32707耐点腐蚀和晶间腐蚀性能下降,随时效时间延长,钢的点腐蚀电位(Epit)、电荷转移电阻(Rp)和双电层电容(Q)均呈3阶段变化规律,0~2 h,Epit和Rp急剧减小,Q急剧增大;2~12 h,Epit和Rp缓慢减小,Q缓慢增大;12~48 h,Epit和Rp略有增大,Q略有减小。钢的晶间腐蚀敏感性随时效时间延长也呈3段式变化规律,0~2 h急剧增大,2~12 h缓慢提高,12~48 h略有降低。σ相和Cr_(2)N析出会诱导其周围形成贫Cr区和贫Mo区,钢的耐腐蚀性能取决于Cr、Mo元素贫化和自愈的竞争结果。0~2 h,析出相快速形成诱导产生大量Cr、Mo贫化区,耐腐蚀性能显著下降;2~12 h,Cr、Mo贫化速率大于自愈速率,耐腐蚀性能缓慢下降;12~48 h,Cr、Mo贫化速率小于自愈速率,耐腐蚀性能略有提高。