超级双相不锈钢S32750压力容器封头成形工艺

系统探讨了S32750超级双相不锈钢压力容器封头的成形工艺。通过对S32750超级双相不锈钢的化学成分、金相组织、力学性能和耐腐蚀性能的分析,确定了该材料具有高强度、良好的焊接性能和耐腐蚀性能。基于材料特性和相关标准规定,制定封头的成形工艺,采用两步法成形:冷冲压预成形和热冲压终成形。成形过程的关键控制点包括原材料验收、划线下料、边缘准备、冷热冲压成形、恢复性能热处理等。成形后,对封头的形状尺寸、厚度、硬度及铁素体含量等进行检测,验证了成形工艺的有效性。在封头母材上进行拉伸、冲击、晶间腐蚀等试验,结果表明封头的力学性能和耐腐蚀性能得到了良好恢复。

UNS S32750超级双相不锈钢焊接工艺研究

为了保证UNS S32750超级双相不锈钢无缝钢管焊接质量,充分考虑管材焊接特点,搭配使用合理的焊接工艺,同时开展工艺评定。试验结果显示:通过选用合理的焊接材料、合适的焊接参数,UNS S32750超级双相不锈钢无缝钢管试样的各项力学性能、抗腐蚀性能、铁素体含量均与评估标准相匹配,在试验焊接工艺上符合规范要求,能满足苛刻标准、现场施工情况等多方面的需要。

S32750超级双相不锈钢在含有Cl^(-)的柠檬酸溶液中的电化学行为

通过开路电位、动电位极化、电化学阻抗等电化学方法,考察了S32750超级双相不锈钢(SDSS)在2%~10%柠檬酸溶液中的腐蚀行为,以及氯离子对超级双相不锈钢腐蚀行为的影响。结果表明:随着柠檬酸质量分数逐渐增大,S32750SDSS的抗腐蚀性能逐渐增强。但溶液中一旦存在氯离子,S32750SDSS在柠檬酸溶液中则表现出更大的自腐蚀电流密度,更低的击穿电位,抗腐蚀性能明显减弱。

固溶温度对超级双相不锈钢S32750板材组织和耐蚀性的影响

研究了920～1 100℃固溶处理温度对S32750钢中板(%:0.022C、25.35Cr、7.17 Ni、4.05Mo、0.28N)组织和6%FeCl_3+0.05NHCl溶液耐蚀性的影响。结果表明,≤1000℃固溶处理时,钢中析出脆性σ-相,铁素体含量≤11%,钢的硬度增加,钢的塑性、韧性和耐蚀性急剧下降,于1050～1100℃固溶处理,钢中组织为46%～47%铁素体+奥氏体组织,具有良好的综合力学性能和高的耐蚀性。

时效处理对S32750超级双相不锈钢在低温海水中腐蚀行为的影响

不恰当的焊接或热处理会导致S32750超级双相不锈钢(SDSS)产生析出物,从而影响S32750 SDSS的腐蚀行为。通过金相显微镜观察了S32750 SDSS经850℃时效处理10,60,120 min后的显微组织,采用X射线衍射仪分析了时效处理后各试样的物相结构,并借助极化曲线、电化学阻抗谱和Mott-Schottky曲线等方法,研究了不同时间时效处理对S32750 SDSS在低温模拟海水(5℃的3.5%NaCl溶液)中腐蚀行为的影响,使用金相显微镜观察其极化曲线测试后的表面形貌。结果表明:当时效时间为10 min时,S32750 SDSS内有σ相析出;随着时效时间的延长,σ相的析出量逐渐增多,S32750 SDSS在低温海水中的自腐蚀电流密度和维钝电流密度也随之增大,击穿电位随之下降,蚀坑数量逐渐增多,腐蚀逐渐变得严重,抗腐蚀性能随之下降,这主要与σ相降低了钝化膜的稳定性、增加了腐蚀原电池的数量等有关。

超级双相不锈钢S32750固溶处理组织的EBSD研究

应用EBSD技术研究了1 000℃～1 300℃固溶处理对超级双相不锈钢S32750组织的影响。结果表明,1 050℃以上固溶可以消除热轧态的σ相;随着固溶温度升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量下降,1 200℃以上铁素体晶粒明显长大;最佳固溶处理温度在1 050℃～1 100℃之间。

充氢时间对S32750超级双相不锈钢在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

为了考察氢对S32750超级双相不锈钢(SDSS)腐蚀行为的影响,将S32750 SDSS在25℃的1.26mmol/L Na_4P_2O_7+0.5 mol/L H_2SO_4溶液中进行不同时间的电化学充氢。通过开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗曲线和Mott-Schottky曲线表征了充氢后S32750 SDSS在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。结果表明:随着充氢时间的延长,S32750 SDSS的自腐蚀电位逐渐负移,自腐蚀电流密度和维钝电流密度区间逐渐增大,击穿电位逐渐降低,Mott-Schottky曲线斜率逐渐减小。这主要是因为材料中增加的氢延缓了钝化膜生成,增加了钝化膜的缺陷浓度,降低了钝化膜的稳定性和完整性,使钝化膜更容易发生破裂和溶解,电极反应速度加快,腐蚀趋势因而增大。

S32750超级双相不锈钢在低温模拟海水中的腐蚀行为

为了考察S32750超级双相不锈钢(SDSS)在低温海水中的腐蚀性能,通过浸泡试验、动电位极化和电化学阻抗等方法,研究了S32750 SDSS和316L不锈钢(316L SS)在5℃的模拟海水(质量分数为3.5%Na Cl)中的腐蚀行为,采用Mott-Schottky曲线对低温下钝化膜的半导体性质进行了分析,并通过金相显微镜观察了两者腐蚀后的表面形貌。结果表明:在低温海水中,S32750 SDSS比316L SS表现出了更低的腐蚀速率,且S32750 SDSS表面腐蚀凹坑的数量较少;2种不锈钢均能形成稳定的钝化膜,且S32750 SDSS比316L SS展现出更大的钝化区间以及更高的点蚀电位、钝化膜电阻和电荷转移电阻,这主要与S32750 SDSS表面钝化膜更加致密、缺陷数量更少等因素有关。

铸态超级双相不锈钢S32750热变形行为及组织演变

通过Gleeble-3800热压缩实验研究了铸态超级双相不锈钢S32750(/%:0.017C,0.53Si,0.93Mn,0.023P,0.001S,25.58Cr,7.00Ni,4.03Mo,0.28N)在变形温度为950~1 200℃、应变速率为0.1~25/s、真应变为1条件下的热变形行为与组织演变规律。结果表明,超级双相不锈钢S32750热变形行为受变形温度和应变速率的影响明显。在950~1 050℃、0.1/s变形时,流变曲线表现出"类屈服平台"特征;当变形温度为1100~1 200或应变速率为10/s、25/s时,流变曲线为典型的动态再结晶特征。对其微观组织进行观察发现,铁素体在各变形条件下均发生动态再结晶;奥氏体在950℃和1 200℃时基本不受应变速率影响,前者发生动态回复,后者发生动态再结晶。而在1 050℃时,受应变速率影响较大:小应变速率下(0.1/s)下发生动态回复,大应变速率下(10/s)发生动态再结晶。

硝酸钝化时间对S32750超级双相不锈钢腐蚀行为的影响

为了进一步提高S32750超级双相不锈钢(S32750 SDSS)的抗腐蚀性能,采用质量分数为40.0%的硝酸对其进行钝化处理,通过电化学极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线以及浸泡等方法,考察了硝酸钝化不同时间后S32750超级双相不锈钢的耐蚀性,并观察了腐蚀前后试样表面的腐蚀表面形貌。结果表明,钝化时间对S32750超级双相不锈钢钝化膜耐蚀性有显著影响,当钝化时间小于120 min时,钝化时间越长,腐蚀速率越小,钝化膜耐蚀性越好。

高温高Cl-含量环境中H_(2)S/CO_(2)分压对超级双相不锈钢UNS S32750点蚀行为的影响

在高温、高Cl-含量及不同H_(2)S/CO_(2)分压条件下对超级双相钢UNS S32750进行了腐蚀浸泡试验,并采用失重法、激光共聚焦显微镜、X-射线光电子能谱(XPS)分析了超级双相不锈钢UNS S32750的均匀腐蚀速率、点蚀形貌和表面钝化膜组成。结果表明:在试验条件下当H_(2)S/CO_(2)分压不大于30kPa/150kPa时,超级双相不锈钢UNS S32750具有良好的耐均匀腐蚀和点蚀性能;但当H_(2)S/CO_(2)分压为100kPa/500kPa时,H2S造成了钝化膜的局部破坏,引发阳极性溶解,使超级双相不锈钢UNS S32750发生点蚀;钝化膜主要由FeS_(2)、NiO、NiS、Cr_(2)O_(3)及Fe(OH)_(2)组成。

超级双相不锈钢S32750板材的冶炼工艺研究

介绍了00Cr25Ni7Mo4N在冶炼过程中高N含量控制工艺和钢质纯净度控制工艺。通过确定合理的控N及吹Ar参数,实现精确N含量控制;通过进行Al、Si-Ca及稀土强化脱硫脱氧,保证了良好的钢质纯净度。

固溶酸洗和光亮热处理的S32750钢管在FeCl_3溶液中的点蚀行为

分析固溶处理并酸洗和光亮热处理的S32750超级双相不锈钢钢管在FeCl3溶液中的点蚀行为。结果表明,固溶处理并酸洗的钢管表面覆盖了一层完整均匀致密的钝化膜,这层钝化膜有效地抑制了点蚀的发生。而光亮热处理的钢管表面钝化膜存在诸多裂缝、擦伤痕等缺陷,这些有缺陷的地方在腐蚀过程中容易成为阳极活性溶解点,促进活性溶解加速,导致材料局部腐蚀更严重。

海水管道系统用大口径S32750超级双相不锈钢焊接管道制造研究

介绍了某核电厂海水管道系统用S32750焊接管道的制造方法,采用等离子弧焊并添加填充金属制造Φ610 mm×6.35 mm管道,可以实现单道次单面焊、双面成型,焊缝质量稳定,提高了生产效率。在不经热处理的情况下,管材的各项性能(拉伸、弯曲、硬度、耐腐蚀等)均能满足标准及一般工况要求,可以避免管材因不恰当的热处理带来的一系列问题。

超级双相不锈钢S32750轧制开裂原因分析和解决措施

S32750钢属于耐腐蚀超级双相不锈钢,某批次的管材轧制过程中出现严重的开裂。运用光谱仪、光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和冲击试验机等设备,结合轧制工艺和热挤压工艺,对材料的化学成分、非金属夹杂物、显微组织和力学性能进行了分析。结果显示,轧制前组织中存在大量Fe⁃Cr⁃Mo聚集的σ金属间相,脆性大,导致锻轧钢管开裂;锻轧前采用1100℃×60 min固溶处理后,σ金属间相充分溶解,强度、硬度降低,塑韧性提高,可解决锻轧开裂问题。

海洋石油平台超级双相不锈钢管线焊接工艺研究

重点阐述对海洋石油平台中超级双相不锈钢工艺管线焊接工艺的研究。采用GTAW和SMAW两种焊接方法,分别使用Sandvik 25.10.4.L和Sandvik 25.10.4.LR对ASTM A928 CL1 S32750(SAF 2507)进行焊接试验研究。试验结果表明,使用所选择的焊接材料及焊接工艺参数,可以达到理想的强度、韧性、抗腐蚀性能及微观组织要求。

攀长钢公司超级双相不锈钢管材试制

攀长钢在试制某超级双相钢钢管时,发现热加工热塑性差。主要表现在制坯时锻造开裂、轧制脆断,挤压管材内外表面裂口及裂纹严重。通过多次试制,成功解决塑性差问题,生产合格成品管材。成品管检验结果表明,化学成分控制、性能等质量指标满足用户技术要求,工艺路线成熟。

时效温度对S32750超级双相不锈钢组织和抗氢氟酸腐蚀性能的影响

通过金相显微镜和扫描电镜观察了S32750超级双相不锈钢(SDSS)经650~1000℃时效处理后的显微组织和微观形貌;通过XRD分析了时效后各试样的物相结构;借助动电位极化、电化学阻抗和Mott-Schokkty曲线等方法,考察了时效后的S32750 SDSS在5%(体积分数)HF溶液中的腐蚀行为。结果表明:当时效温度为650和1000℃时,S32750 SDSS内并没有析出物产生。当温度上升到750~950℃时,开始产生σ析出相;且温度为850℃时,σ析出相最多,抗氢氟酸腐蚀性能最差。这主要是因为析出的σ相造成了材料内Cr和Mo分布的不均匀,促进了腐蚀微电池的形成,加快了不锈钢的溶解。同时,σ相的析出也增大了钝化膜的载流子密度,促进了F-的吸附,增大了钝化膜的溶解速率,降低了钝化膜的稳定性,加快了双相不锈钢的腐蚀。

热处理制度对UNS S32750超级双相不锈钢微观组织及腐蚀行为的影响

利用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜和电化学分析测试方法等研究了固溶和时效处理对UNS S32750超级双相不锈钢(UNS S32750 SDSS)组织和腐蚀行为的影响。结果表明,随固溶温度和时效温度的增加,基体除了析出正常的R、χ及σ相外,在固溶温度为1050~1150℃及时效温度550℃时,存在富Cr的体心立方相。当固溶温度大于1050℃时,实验钢中各相成分的含量波动与合金元素的配分现象有关。在腐蚀环境为40℃10%H2SO4溶液中,UNS S32750 SDSS的腐蚀迹象不明显,能够安全应用。