凝固速度对超高铬高碳双相钢组织及性能的影响

目前对超高铬高碳双相钢的凝固过程及凝固组织研究较少。采用化学分析法、金相和扫描电镜观察、电子探针显微分析、X射线衍射分析对熔模和金属模铸造1.5%C-40%Cr超高铬高碳双相不锈钢的成分、铸态及热处理态的组织和结构进行了研究。结果显示:熔模铸造超高铬高碳钢的凝固过程为先析出δ铁素体枝晶,随后是(δ+M23C6)共晶,再在δ枝晶周围形成包晶γ,最后形成菊花状(γ+M23C6)共晶,其中δ铁素体在后续冷却中转变为(γ2+σ)共析。金属模铸造时,先析出δ铁素体枝晶和少量(δ+M23C6)共晶,再析出δ枝晶周围的包晶γ和网状(γ+M23C6)共晶。熔模、金属模铸造双相钢的固溶处理组织均由铁素体-奥氏体基体和M23C6碳化物组成。与金属模相比,熔模铸造时,超高铬高碳双相钢固溶处理态的硬度略微降低,抗拉强度、断裂韧性、耐磨和耐蚀性能都略有提高。

Si对铸造超高铬高碳双相钢组织及性能的影响

针对0.46%Si(质量分数)和1.36%Si 2种40%超高铬1.5%高碳双相钢,采用OM、SEM、EPMA、XRD及化学分析等方法研究了2种钢的成分、铸态组织和凝固过程,以及固溶处理后钢的组织和相结构的变化。结果表明,2种钢铸态组织均由γ奥氏体、σ相和M23C6组成。Si含量为0.46%时,先析出树枝状δ铁素体,随后为(δ+M23C6)eutectic、γperitectic,最后为(γ+M23C6)eutectic,其中δ铁素体在后续冷却过程中共析转变为(γ2+σ)eutectoid。Si含量为1.36%时,δ铁素体量增加导致σ相明显增加,包晶γ变为断续不规则形状,无(γ+M23C6)eutectic形成。固溶处理后,0.46%Si和1.36%Si 2种超高铬高碳双相钢均由铁素体、奥氏体和M23C6型碳化物三相组成,但Si含量的增加,明显提高了组织中铁素体的含量和连续性。实验结果还表明,Si使超高铬高碳钢的硬度、抗拉强度和断裂韧性有所增加,对耐蚀性影响不明显,但使耐磨性能略有下降。