热轧变形对2101双相不锈钢组织与拉伸性能的影响

对铸态2101双相不锈钢进行不同变形量的热轧变形,采用SEM、室温拉伸试验研究了热轧变形对2101钢显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:不同变形量热轧的2101钢组织为铁素体+奥氏体,热轧变形量≤50%时,2101钢中两相体积分数比接近1∶1;变形量增加到70%时,2101钢中奥氏体体积分数减少到29.5%。随着热轧变形量的增加,钢的抗拉强度逐渐升高,伸长率逐渐降低。70%热轧变形的钢抗拉强度达到最大值,为581.5 MPa,其伸长率为11.2%。

冷却条件对2101双相不锈钢线收缩的影响

研究在同一浇注温度下,不同冷却速率对2101双相不锈钢凝固过程线收缩的影响。结果表明,冷却速率减慢,有利于奥氏体析出和长大,奥氏体的比例增加,2101双相不锈钢的线收缩增大。

2101双相不锈钢的焊接性能和焊接技术

对2101双相不锈钢的焊接性能进行了分析,并提出了几个关键的焊接技术,最后以12.7mm厚2101双相不锈钢板为例,进行了该材料的焊接工艺评定。结果表明:在合理的焊接方法和焊接参数下,2101双相不锈钢具有良好的焊接性能。

固溶处理对铸态2101双相钢腐蚀性能的影响

通过电化腐蚀学实验研究了900~1190℃固溶处理对铸态2101双相钢(/%:0.02C,0.69Si,5.00Mn,0.0015S,0.022P,21.42Cr,1.66Ni,0.31Mo,0.48Cu,0.25N)腐蚀性能的影响。EIS阻抗谱图、等效电路极化电阻值和Tafel曲线均表明,同一固溶温度下,固溶时间越长钢的耐蚀性越好。通过组织形貌电镜图及测定组织中γ相面积比和晶粒度得到,固溶处理30 min和2 h后γ相面积比和单位面积γ晶粒个数随着固溶温度的增加都呈先升高后降低的趋势,在970℃时组织最为细密,固溶2 h后组织比固溶30 min的更为细密。组织致密度高,析出氮化物少,则2101双相不锈钢的耐蚀性好,该钢最佳固溶工艺为970℃和2 h。

Ce对2101双相不锈钢析出相和耐蚀性能的影响

2101双相不锈钢因具有铁素体良好的力学性能和奥氏体优异的耐蚀性能而应用广泛。由于钢中存在特殊的双相结构,在热加工过程中容易出现二次相析出而降低钢的耐腐蚀性能。本文利用电子显微镜、XRD相分析和电化学工作站等方法,研究了稀土Ce对时效态2101双相不锈钢析出相和耐蚀性能的影响。研究结果表明,添加Ce后,钢中夹杂物的类型由Al_(2)O_(3)逐渐转变为CeAlO_(3)、Ce_(2)O_(2)S、Ce_(2)O_(3)以及少量的CeS;稀土固溶在晶界能够有效抑制二次析出相的生成,电化学阻抗谱也表明Ce的加入能够提高钢的容抗弧,提高耐蚀性能。且稀土变质钢中夹杂物,使金属阳极钝化,形成致密的钝化膜,进一步阻碍点蚀的发生。

节约型双相不锈钢2101高温变形过程中微观组织演化

采用电子背散射衍射技术(EBSD)和TEM研究了节约型双相不锈钢2101在温度为1000℃和应变速率为5 s^(-1)的高温变形过程中的微观组织演化.结果表明,铁素体和奥氏体都发生以小角度晶界不断向大角度晶界转变为特征的连续动态再结晶(CDRX).固溶退火后双相不锈钢奥氏体内出现大量退火孪晶.随变形量增加,奥氏体中具有∑3位向关系的晶界逐渐消失.高温变形过程中双相微观组织演化机制的耦合作用共同决定了流变曲线特征.

节Ni型2101双相不锈钢的高温热加工行为研究

采用Gleeble-3800热力模拟试验机在温度为1123~1423 K、应变速率为0.001~10 s^(-1)的条件下对2101双相不锈钢进行了热压缩实验,以研究热变形参数对其热加工行为的影响规律。结果表明,相同应变速率下,随温度升高,流变曲线由动态再结晶向动态回复转变。变形速率由0.001 s^(-1)增至0.01和0.1 s^(-1)提高了动态再结晶温度范围,而1和10 s^(-1)的较高应变速率不利于动态再结晶。在应变速率为0.001~0.1s^(-1)、变形温度为1253~1323 K时,峰值应力所对应的应变越小,奥氏体动态再结晶越容易发生,有利于等轴状再结晶组织形成。低应变速率下,变形温度升高使奥氏体再结晶晶粒长大,且Zener-Hollomon参数较大时,动态再结晶效果变差与Mn稳定奥氏体能力较Ni弱有关。基于热变形方程计算得到该不锈钢热变形激活能Q=464.49 k J/mol,略高于2205双相不锈钢,并建立了峰值流变应力本构方程。结合不同变形条件下的应变曲线和显微组织,根据热加工图确定了最佳热加工区域为应变速率在0.001~0.1 s^(-1)、变形温度为1220~1350 K,该区域功率耗散系数处于0.40~0.47的较高值,发生了明显奥氏体动态再结晶。

固溶温度与2101节镍双相不锈钢耐蚀性的关系

采用金相显微镜、电化学动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了固溶温度对2101节镍双相不锈钢耐蚀性能的影响。结果表明:随着固溶温度的提高,α相含量增加,γ相含量减少;Cl^-作用下最先腐蚀的相为铁素体相,处于α相中未溶解的γ相的尺寸大小对2101节镍双相不锈钢耐蚀性会产生一定的影响,尤其1100℃温度下,α相中未溶细小的条状γ相使得耐蚀性严重降低。Cl^-作用下最先腐蚀相为α相。固溶温度对α相中未溶解的γ相的大小及α、γ相界面均对其耐蚀性影响较大。

2101节镍双相不锈钢立式连铸板坯的组织转变

分析了2101双相不锈钢实际铸坯的宏观晶粒分布和微观组织转变。结果表明,2101双相不锈钢的柱状晶向等轴晶转变(CET转变)发生在二冷2区末端距铸坯表面25 mm处。在此区域内适当降低铸坯表面冷却强度有助于减小坯壳内部温度梯度促进CET转变,提高铸坯的等轴晶率和扩大角部的等轴晶区域;对微观组织的分析发现,在二冷6区之后提高冷却强度可调整铸坯中心形成的奥氏体形态,有利于晶内及晶界处奥氏体细化和减小晶界处针状奥氏体组织的数量和尺寸,从而在一定程度上提高铸坯的热变形能力。