29Cr超级双相不锈铸钢表面腐蚀XPS分析

用X射线光电子能谱(XPS)技术研究29Cr超级双相不锈铸钢在人工海水中经电化学极化后表面腐蚀产物.结果表明,材料的腐蚀是以点蚀为主的局部腐蚀;MoO_4^(2-),NH_4^+和少量NO_3^-吸附在钝化膜表面,从而提升钝化膜的保护作用.材料在人工海水中极化后的钝化膜表层主要由氢氧化物Cr(OH)_3,FeOOH等和氧化物Cr_2O_3,Fe_3O_4,FeO,Fe_2O_3,MoO_2,MoO_3,NiO等组成;在膜的里层有大量的金属单质Fe,Cr,Ni,Mo等和氧化物Cr_2O_3,Fe_3O_4,FeO,MoO_2,NiO等及金属氮化物Cr_2N等;在钝化过程中,Cr_2N向钝化膜表面富集,有利于提高钝化膜的抗点蚀能力.

固溶温度对29Cr铸造超级双相不锈钢组织和性能的影响

用常规中频炉制备了29Cr超级双相不锈钢,通过OM、SEM、EDS、XRD和电化学工作站研究了固溶温度对29Cr铸造超级双相不锈钢组织和性能的影响。试验结果表明:在1 050～1 150℃内对29Cr铸造超级双相不锈钢进行固溶处理时,Cr在铁素体与奥氏体两相中的分配系数(KCr)对材料性能的影响起主导作用,随固溶温度升高,KCr先上升后下降,Cr的分配系数越小强度越高,但耐蚀性越差;在1 100℃固溶处理时,其强度及塑性达到最大值,分别为825 MPa和35%,而腐蚀电流密度为0.603μA.cm-2,耐蚀性最差。

氮含量对29Cr铸造超级双相不锈钢深冷组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、万能材料试验机、洛氏硬度计和电化学极化曲线研究了氮含量对经深冷处理的29Cr铸造超级双相不锈钢金相组织、力学性能和耐蚀性的影响。结果表明,深冷处理后,含氮量与奥氏体(γ)之间的关系为(γ)=99.4×w(N)+6.158 8;氮含量越高,试样的抗拉强度和延伸率越大;氮含量的提高可降低材料在人工海水中的腐蚀电流密度,提高耐蚀性。

时效处理对超级双相不锈钢00Cr29Ni6Mo2N组织和耐点蚀性的影响

采用扫描电镜和X射线能谱仪研究了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢1080℃30 min固溶+650~1000℃ 60 min时效后的显微组织。试验结果表明,在奥氏体和铁素体相界面上析出了Cr_(2)N和σ相两种析出相,同时发现少量的Cr_(2)N在铁素体相内。Cr_(2)N析出优先于σ相,增加时效温度和时间对Cr_(2)N的析出量没有显著影响,但σ相含量随着时效温度的升高先增加后减少,850 ℃时效σ-相面积百分含量最大,达5.8%,同时在给定时效温度下随时效时间增加σ-相含量增加。Cr_(2)N和σ相的析出均降低了00Cr29Ni6Mo2N超级双相不锈钢的耐点蚀性能。

固溶温度对超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N组织和性能的影响

试验和测试了900-1 300℃固溶处理时双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N的相组成、冲击能AKV和硬度(HRC)值。试验结果表明,在900-1 020℃固溶处理时,双相不锈钢中有16．97％-3．22％σ相析出,使钢的冲击能AKV值从1 040-1 250℃处理的224～280 J降至3～44 J。该双相不锈钢的热加工温度应大于1 040℃,其最佳固溶处理温度为1 040～1 100℃。

00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢

介绍了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的化学成分及重点元素的作用,给出了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的物理性能、力学性能、耐蚀性能,给出了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢的显微组织,叙述了该钢的热处理工艺、冷热加工工艺、焊接工艺,列出了该钢的适用技术条件、产品形状及用途,介绍了国内该钢近年来的一些研究情况。

高锰氮Cr25超级双相不锈钢热加工工艺研究

通过Gleeble-3800热模试验机对真空感应熔炼的00Cr25Ni2Mo3Mn10N0.5超级双相不锈钢的铸态样品进行了高温拉伸实验。结果表明,00Cr25Ni2Mo3Mn10N0.5超级双相不锈钢的变形抗力随变形温度升高而减小,随应变速率增加而增加。变形温度1 000℃以下,因σ相析出,热加工性能较差,高于1 200℃时因奥氏体/铁素体界面出现锯齿状形态,热加工性能变差。00Cr25Ni2Mo3Mn10N0.5超级双相不锈钢在1 000～1 200℃范围内具有较佳的热加工性能。

铈对超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N热加工性能的影响

通过Gleeble-1500D热模拟试验机对0～0.034%Ce的超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N(%:0.016～0.020C、24.50～24.72Cr、7.06～7.18Ni、3.61～3.73Mo、0.26～0.27N)进行了950～1 200℃、应变速率5×10-3s-1的热拉伸和变形量60%、应变速率1×10~0s^(-1)的热压缩试验。结果表明,适量铈的加入能提高00Cr25Ni7Mo4N钢的热塑性,铈含量为0.012%时有最好的热塑性;铈含量为0.021%以上时,该钢的峰值应力低于未加稀土钢;铈的加入有助于钢提前达到稳态流变阶段。

钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx组织和性能的影响

研究了钨含量对新型高铬锰氮双相不锈钢Cr29Mn12Ni2N0.6Wx（x=1,2,3）显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明：Cr29Mn12Ni2N0.6Wx不锈钢固溶处理后具有典型的铁素体＋奥氏体双相组织,铁素体含量在45%~60%范围内;随着钨含量的增加,合金中σ相的析出倾向增强,铁素体含量增加,合金的耐腐蚀性能降低,屈服强度和抗拉强度升高;经1 050℃固溶处理30 min后,该系列双相不锈钢中不再有σ相析出,其屈服强度大于650 MPa,抗拉强度大于900 MPa,断后伸长率大于30%,作为高强度资源节约型超级双相不锈钢具有潜在应用前景。

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。

N含量对29Cr铸造超级双相不锈钢组织及性能的影响

制备了含N量分别为0.11%,0.26%和0.42%的29Cr铸造超级双相不锈钢,利用XRD,SEM,EDS,电化学工作站和XPS研究了含N量对双相不锈钢显微组织、力学性能和耐蚀性的影响.结果表明:N能增加双相不锈钢中奥氏体含量,并且有φ(γ)=60×ω(N)+21.97的线性关系;由于N具有固溶强化和降低(Mn,Cr)S夹杂粒子的作用,能有效提高材料的抗拉强度和延伸率,两者与含N量的关系分别为σ_b=318.33×ω(N)+626.3和δ=60×ω(N)+10.83.在海水腐蚀过程中,铁素体优先腐蚀.N使Cr的分布均匀化,并参与腐蚀反应生成NH_4^+和NO_3^-,促进钝化膜的再钝化;Mo可以生成MoO_4^(2-).提高钝化膜的稳定性,增强耐蚀性.钢中含N量越高,腐蚀电流密度越低,耐蚀性越好.

超级双相不锈铸钢电化学极化表面腐蚀产物的XPS分析

采用X射线光电子能谱(XPS)技术研究了超级双相不锈铸钢在人工海水中经电化学极化后表面腐蚀产物。结果表明:双相不锈钢在人工海水中极化后的钝化膜表层主要以CrO_3、CrOOH、Cr(OH)_3和Fe(OH)_3等氢氧型化合物为主,内层主要以CrO_3、Cr_2O_3、FeO和Ni_2O_3等氧化物为主,同时膜内层存在Fe、Cr、Ni和Mo单质。MoO_4^(2-)和NH_4^+吸附在钝化膜表面,对钝化膜起到保护作用。

固溶温度对超级双相不锈铸钢在海水中耐蚀性的影响

通过测量阳极极化曲线研究了固溶处理温度对超级双相不锈铸钢在人工海水中腐蚀的影响.结果表明:经不同温度固溶处理的超级双相不锈铸钢材料在人工海水中自腐蚀电位相差不大,均具有钝化性能,维钝电流密度为0.1 mA/cm^2左右;室温海水中,不同温度的固溶处理对腐蚀电流密度影响也不大;海水温度由室温升至80℃,钝化区宽度急剧变窄,击破电位显著下降.经1150℃固溶处理后,Cr、Mo在铁素体与奥氏体两相中的均匀分配,有利于提高超级双相不锈铸钢在海水中耐蚀性.

超级双相不锈钢00Cr25Ni7Mo4N中χ相时效析出的研究

研究了00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢在600～1 000℃不同温度时效以及920℃和830℃等温时效过程中的χ相析出规律,利用扫描电镜的背散射电子探测器观察了χ相的析出数量和分布,采用透射电镜和X射线能谱仪分析了χ相的结构和成分。结果表明,χ相的析出温度范围在750～920℃之间,其峰值温度约为830℃。相比σ相,χ相析出数量较少,主要分布在α/γ相界和α/α晶界。从等温时效过程看,00Cr25Ni7Mo4N钢中χ相的析出经历了孕育、快速析出、达到饱和以及逐渐转变为σ相的系列过程,表明χ相是一种亚稳相,随着时效时间的延长,χ相会转变为σ相。

“热挤压+冷轧”制造022Cr25Ni7Mo4N无缝钢管的工艺技术研究

超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo4N无缝钢管长期依赖进口,为实现此类钢管国产化的目标,浙江久立特材科技股份有限公司开发出"热挤压+冷轧"工艺技术,并对该产品的热加工、冷加工、固溶热处理工艺进行了研究。经过多年努力,生产出各项性能均符合相关技术要求的022Cr25Ni7Mo4N无缝钢管,在国产化方面迈出了成功的一步。

超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo4N热穿孔和冷加工生产

在AOD冶炼的热轧Ф65mm圆管坯上切取试样，通过不同加热温度、保温时间、冷却速度及重复加热等工艺与钢中两相比例及σ相析出特点之间关系及其对性能影响的试验研究表明：铁索体含量随加热温度的提高而增加，盯相析出的敏感温度区为850～900℃，σ相完全溶解温度为1010℃，结合热穿孔的特点，其圆管坯热穿孔的加热温度应控制在1080～1180℃的范围内，为避免加热过程中产生裂纹的可能，在σ相析出的温度区内，应避免重复加热或长时间保温，圆管坯因故需从炉内取出，应加热至σ相完全溶解温度，取出后即刻水淬。热穿孔后的荒管经合适的中间退火，固溶处理和冷加工后，成品无缝钢管的各项性能满足相关标准要求。

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。

钨含量及固溶温度对022Cr25Ni7Mo3.5WCuN钢耐腐蚀性能的影响

研究了钨含量及固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能的影响。通过化学浸泡失重法和电化学极化曲线法,测试了超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能,并运用Thermo-Calc热力学计算辅助分析。结果表明,固溶温度对超级双相不锈钢022Cr25Ni7Mo3.5WCuN耐点腐蚀性能影响效果显著,在1 100℃时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN的耐腐蚀性能达到最佳;在理想的固溶条件下,钨元素有助于钝化膜的形成,钨含量的增加使得022Cr25Ni7Mo3.5WCuN的耐腐蚀性能增强,在钨质量分数为1.5%时,022Cr25Ni7Mo3.5WCuN获得最佳耐腐蚀性能,若钨含量继续增加,打破了α和γ两相的平衡,则耐蚀性能降低。