超级奥氏体不锈钢254SMo的均质化工艺研究

试验用超级奥氏体不锈钢254SMo(/%:0.011C,0.30Si,0.46Mn,20.25Cr,17.75Ni,6.13Mo,0.64Cu,0.212N)采用20 t电弧炉+AOD+LF精炼的工艺冶炼,研究了254SMo钢的铸态组织,发现枝晶间存在大量的析出相,其临近冒口钢锭头部中心的析出相尺寸最大,且呈网状分布。钢锭经1240℃8~40 h均质化处理后,锻造成Φ204 mm棒材,检验其析出相数量和点腐蚀速率。试验结果表明:随着均质化时间的延长,其析出相尺寸减小,数量减少,钢的点腐蚀性能提高;均质化12 h+镦粗拔长+均质化12 h为最优均质化工艺。

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5 h,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。

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。

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焊接的研究及应用

正确的焊接工艺是材料抗点蚀性能和力学性能的保证。因此,在生产中要严格遵守焊接工艺技术规程,严格执行焊接工艺参数,以充分发挥材料的优良性能。基于此,主要研究超级奥氏体不锈钢254SMo的特点、焊接性能、焊接过程控制以及焊接试板检验。

超级奥氏体不锈钢254SMO板材的拼焊工艺研究

研究了254SMO板材拼焊工艺,结果表明,多种工艺参数下的焊接接头的力学、工艺性能、耐蚀性满足标准要求,接头无硬化现象,母材热影响区未发现σ相的析出。

254SMO超级奥氏体不锈钢宽弧/双丝MIG焊接接头组织与耐蚀性能研究

分别采用宽弧脉冲MIG焊接技术、双丝脉冲MIG焊接技术和普通脉冲MIG焊接技术对254SMO超级奥氏体不锈钢进行焊接,对比焊接效率,检测不同焊接工艺下焊接接头的耐点蚀性能,并使用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对焊缝组织进行分析。结果表明,254SMO焊接接头的点蚀主要源于焊缝未混合区的Mo偏析。宽弧脉冲MIG焊接和双丝脉冲MIG焊接相对于普通脉冲MIG焊接,其接头的耐点蚀性能无明显区别,焊接效率分别提升至普通脉冲MIG焊接的1.2倍和2.5倍。

254SMo超级奥氏体不锈钢时效析出行为及析出相对其力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和透射电子显微镜,研究了不同时效处理温度对254SMo超级奥氏体不锈钢的析出行为以及析出相对其力学性能的影响。结果表明,254SMo奥氏体不锈钢中的χ相呈颗粒状分布,χ相的析出敏感温度为800℃;σ相呈条状分布,析出的敏感温度为900℃。χ相和σ相均为富Mo和低Ni化合物,σ相中的Mo含量高于χ相。时效温度为900℃时,实验钢中的析出相数量最多,实验钢的抗拉强度最高,为825 MPa;延伸率最低,为31%。结合试样断口分析结果表明,相比χ相,σ相对实验钢塑性的危害更大。

254SMo和2507超级不锈钢中的σ析出相

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奥氏体不锈钢热模拟断口断裂机理分析

运用Gleeble-1500热模拟试验机对254SMO奥氏体不锈钢进行了高温拉伸试验,利用光学显微镜、扫描电镜等对热模拟拉伸断口进行了表面形貌观察。结果表明:254SMO奥氏体不锈钢热塑性的优劣主要由脆性的σ析出相决定;热模拟时各温度段的断裂微观机制均不同,254SMO奥氏体不锈钢最适宜的热塑性温度宜选在1200℃临近区域。

254SMO奥氏体不锈钢的焊接

通过产品制造实例 ,对 2 54SMO高合金奥氏体不锈钢的特性及焊接特点进行了分析。给出了该钢的焊接方法、焊接材料、焊接顺序及焊接工艺参数。产品质量符合设计技术要求。

254SMO超级不锈钢焊接工艺试验研究及应用

文章针对254SMO超级不锈钢管材的性能,从其化学成分及力学性能分析,对焊接工艺方法、焊接材料、焊前准备、坡口形式设计、焊接顺序及工艺要领等方面进行了研究,并进行了254SMO超级不锈钢管材的焊接试验。通过焊接性、力学试验和腐蚀试验等证明了该研究能够获得高质量的焊接接头,满足项目相关技术要求,并在实船应用方面获得满意效果,经RT和PT无损探伤检测合格率100%。

654SMO超级奥氏体不锈钢

654SMO是一种含23%Ni、25%Cr及7%Mo的超级奥氏体不锈钢。防腐能力与最好的镍基合金相当,因含氮量比254SMO钢高一倍,强度比904L及254SMO钢都要高。相应的美国牌号为UNS S32654、德国牌号为1. 4652、中国牌号为00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN。654SMO钢的冶炼方法,国外流行的氩-氧脱碳精炼法冶炼(VOD或AOD),因为这种方法通常一炉要20 T以上,而654SMO钢用量比普通奥氏体不锈钢要小很多。

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;3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。

254SMO超级奥氏体不锈钢-宽弧/双丝MIG焊接接头组织与耐蚀性能研究

依托太钢集团-唐山开元集团不锈钢及特种合金焊接技术联合实验中心,采用松下宽弧焊接技术、双丝MIG焊接技术和传统MIG焊接技术对254SMO超级奥氏体不锈钢进行焊接,检测不同焊接工艺下焊接接头的耐点蚀性能,并使用SEM/EDS对焊缝组织进行分析。结果表明,254SMO焊接接头的点蚀主要源于焊缝未混合区的Mo偏析。宽弧焊接、双丝焊接相对于传统MIG焊接接头的耐点蚀性能无明显区别,焊接效率分别提升至传统MIG焊接的120%和2.5倍。

基于PSO-BP神经网络模型的654SMO热变形行为预测

针对654SMO超级奥氏体不锈钢的热变形行为进行研究,采用Arrhenius模型与粒子群算法优化的BP神经网络模型(PSO-BP神经网络)对654SMO超级奥氏体不锈钢热变形行为进行预测,将其结果进行对比获得最优模型。通过实验获得变形温度在1 000~1 200℃、应变速率为0.1~10 s^(-1)条件下的真应力,并采用考虑应变修正的Arrhenius模型和PSO-BP神经网络模型对实验数据进行训练,通过计算均方相关系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均相对误差(AARE),对预测结果量化并且进行比较。最后基于实验实测数据和PSO-BP模型的预测数据得到应变为0.3和0.6的热加工图。结果表明:相比于传统的Arrhenius模型,PSO-BP神经网络模型具有更高的准确性和适用性,为654SMO的热加工工艺提供理论指导。