SAF2906双相不锈钢σ相析出行为及对超塑性影响

对高温固溶后的SAF2906双相不锈钢进行时效处理,固溶温度为1 200℃,保温时间1h,时效温度为650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃、950℃,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及透射电镜(TEM)等方法观察SAF2906双相不锈钢中析出相的形态,采用EDS能谱测量析出相中各化学元素的含量,通过恒温拉伸机对试样进行恒温拉伸,分析在不同实验温度下试样伸长率的变化。结果表明,在本实验条件下σ相的析出量随时效温度的升高先增大后减小,在约850℃达到最大,SAF2906双相不锈钢中的σ析出相分布规律与同类型双相不锈钢相比有相似之处,形核位置大部分出现在α-铁素体内部和γ-奥氏体/α-铁素体两相之间,但有部分析出相出现在γ-奥氏体内部;σ相在超塑拉伸过程变形后期容易导致断裂,在变形温度为850℃与900℃时,试样伸长率分别可以达到382%和538%,当温度为950℃时,随着保温时间的延长,σ相在试样中的比例不断下降,同时试样伸长率不断上升,当保温时间达到5min时,σ相比例<5%,此时伸长率可达1 000%。

SAF2906双相不锈钢σ析出行为及对超塑性影响

对高温固溶之后的SAF2906双相不锈钢进行时效处理,固溶温度为1200℃,保温时间1h,时效温度为650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃和950℃,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)以及透射电镜(TEM)等方法观察SAF2906双相不锈钢中析出相的形态,用EDS能谱测量析出相中各化学元素的含量,通过恒温拉伸机对试样进行恒温拉伸,分析在不同实验温度下试样伸长率的变化。实验结果表明,在本实验条件下,σ相的析出量随时效温度的升高呈现先增大后减小的趋势,在850℃左右达到最大,SAF2906双相不锈钢中的σ析出相分布规律与同类型双相不锈钢有相似之处,形核位置大部分在α-铁素体内部和γ-奥氏体/α-铁素体两相之间,部分析出相出现在γ-奥氏体内部;σ相在超塑拉伸过程变形后期容易导致断裂,在变形温度为850℃与900℃时,试样伸长率分别可以达到382%和538%,当温度为950℃时,随着保温时间的延长,σ相在试样中的比例不断下降,同时试样伸长率不断上升,当保温时间长于5min,σ相比例下降到5%以下,此时伸长率可达1000%。

SAF2906双相不锈钢超塑性研究

通过恒温拉伸机对固溶处理与冷轧加工后的SAF2906双相不锈钢进行恒温拉伸试验,分析其在不同条件下超塑性伸长率的变化。利用扫描电镜与透射电镜对其进行内部组织观察,了解其两相比例的变化情况。试验结果表明,SAF2906双相不锈钢中铁素体相(δ相)与奥氏体相(γ相)的两相体积比随固溶温度的变化而改变,随着固溶温度的升高铁素体比例不断上升,其中当铁素体与奥氏体的两相体积比接近1∶1的情况下,SAF2906双相不锈钢展现出良好的超塑性性能;在机械加工方面可以通过提高冷轧压下量的方法提高SAF2906双相不锈钢的超塑伸长率,试验中试样的伸长率随着冷轧变形量的提高而明显增大,当固溶温度为1 100℃,冷轧压下量为85%时,变形温度为960℃,应变速率为1×10?3 s?1的条件下,SAF2906双相不锈钢伸长率为1 430%。

时效处理对SAF2906双相不锈钢析出相的影响

对固溶水淬后的SAF2906材料进行了450～550℃区间的时效处理。采用OM,SEM,TEM和XRD研究了时效温度对SAF2906超级双相不锈钢析出相的影响。结果表明,在450～500℃区间对SAF2906超级双相不锈钢时效600min时,由于铁素体的分解反应(δ→α+α′)在铁素体基体上可以观察到均匀细小颗粒状弥散相(富铬α′相)的析出。随着时效温度的升高,弥散相的数量增多但尺寸增大不明显。550℃时效600min没有观察到弥散相的析出但是发现Cr2N的存在。材料硬度发生变化是因铁素体发生分解所造成。

某核电厂SAF2507双相不锈钢管道开裂原因分析

某核电厂SAF2507双相不锈钢管道在运行期间出现裂纹,采用化学成分分析、金相检测、扫描电镜观察、能谱分析等方法,分析了管道开裂的原因。结果表明:裂纹性质为应力腐蚀开裂(SCC),起源于管道内表面。缺陷产生的根本原因是焊缝存在过量补焊,提高了材料的晶间腐蚀敏感性,在一定焊接残余应力和海水中氯离子的共同作用下产生了应力腐蚀开裂。

渗N时间对SAF2906双相不锈钢渗层组织与耐磨性的影响

在610℃下对SAF2906双相不锈钢分别进行了60、90、120、150和180min的QPQ处理,采用OM、SEM、XRD、显微硬度计以及摩擦磨损试验机研究了各试样的组织与耐磨性。研究发现,QPQ处理后的试样渗层组织由表及里依次为氧化层、化合物层和扩散层。其中,氧化层主要由Fe3O4组成,渗N层(化合物层和扩散层)主要物相为CrN、α-N、Fe2-3N和S相。随着渗N时间延长,化合物层生长速度逐渐减缓,缩松程度逐渐加重;同时,渗层孔隙率随着渗N时间的延长而增加,渗层致密性下降。另外,QPQ处理试样的表面硬度高出基材3倍以上,且随着渗N时间的延长呈先增加后下降的变化规律,经120min处理时,硬度(HV0.2)达到峰值,为1 164。干摩擦磨损试验结果表明,QPQ处理试样的耐磨性能比基材提高了20倍以上,最佳渗N时间为120min。磨损表面形貌观察发现,基材的磨损形式为磨粒犁削,而QPQ处理试样的磨损形式为磨粒的显微切削。

SAF2205双相不锈钢多层多道焊接头的组织及性能

采用TIG/PAW复合焊接对SAF2205双相不锈钢进行多层多道焊接,并进行固溶处理,利用OM、SEM、EBSD等设备,通过电化学腐蚀、拉伸、冲击等试验研究焊缝组织演变与综合性能的关系.结果表明:TIG填丝盖面焊接处的焊缝铁素体含量为70.5%,由于添加焊丝的原因,焊缝奥氏体晶粒最大为177μm^(2),大于母材142μm^(2);PAW焊缝铁素体含量为65.4%,因为焊接顺序的不同,后续焊接对焊缝有加热作用,导致铁素体含量最少;在TIG焊缝中,热输入较大,导致铁素体晶粒粗化最大为8147μm^(2),大于母材264μm^(2),导致奥氏体形核位置减少,奥氏体仅为3.96%.在1050℃固溶处理60 min后焊缝两相接近1∶1,并且奥氏体趋于均匀化,随固溶时间的延长耐腐蚀性增强.焊态焊缝抗拉强度大于846 MPa,拉伸断裂均在母材.焊缝冲击吸收能量为144 J,小于母材(156 J),焊缝表现为复合断裂.

时效温度对2906超级双相不锈钢组织及性能的影响

对固溶态的2906超级双相不锈钢材料进行了650～950℃×6 h时效处理,利用OM、XRD、SEM、EDS和电化学工作站分析了时效温度对材料金属间相、力学性能和耐蚀性能的影响。试验结果表明:650℃时效6 h时,没有发现σ相生成,材料的抗拉强度和耐蚀性变化不大;当时效温度为750℃,组织中生成σ相含量最多,导致抗拉强度降低、塑性及耐蚀性大大下降,但硬度略有提高;随着时效温度的进一步提高到850℃及950℃,生成的σ相逐渐减少,强度及耐蚀性略有回升。

铸造SAF2906不锈钢在人工海水中的电化学阻抗谱

利用电化学工作站研究了铸态、固溶态、深冷态和时效态2906铸造超级双相不锈钢在人工海水中的电化学阻抗谱(EIS)特征。结果表明:不同热处理得到的2906铸造超级双相不锈钢在人工海水中呈现出相同的EIS特征,均由一个时间常数的容抗弧组成;相对铸态而言,固溶和深冷处理可降低双电层电容、提高阻抗模;而时效处理可使组织产生金属间相,导致双相不锈钢与人工海水之间的双电层电容提高,阻抗模降低7个数量级,且随时效时间的延长,两个参数的变化量越大,耐蚀性越差。

时效时间对2906超级双相不锈钢组织及性能的影响

对经过固溶处理的2906超级双相不锈钢材料进行750℃下不同时间(2、6和10 h)的时效处理,利用OM、XRD、SEM、EDS和电化学工作站分析了时效时间对金属间相、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明:在750℃时效处理时,组织中生成σ相和γ2相,σ相和γ2相含量随着时效时间的延长而增多;时效时间越长,试样的抗拉强度及耐蚀性越差,硬度越高。

打底焊热输入对SAF2507双相不锈钢焊接接头性能的影响

主要研究了不同的焊接热输入对SAF2507超级双相不锈钢焊接接头的组织、硬度以及耐蚀性的影响,采用5种不同的TIG焊电流来控制焊接热输入。试验结果表明,在焊接热输入为8.6k J·cm-1时焊接熔池区奥氏体含量最高,平均硬度值最大,耐蚀性达到最佳。阶梯硬度试验结果表明,随着焊接热输入的增加,热影响区宽度也随之增加。

SAF2205双相不锈钢与WELDOX700低合金高强钢的焊接

采用SMAW焊条A042A E309MoL-17对SAF2205双相不锈钢与WELDOX700低合金高强钢进行焊接,对其接头进行了拉伸、冲击及弯曲试验,并用数字金相显微镜对接头的显微组织进行了分析。试验结果表明:焊缝组织为奥氏体及δ铁素体;焊接接头抗拉强度达742 MPa以上,高于SAF2205钢母材抗拉强度要求;拉伸试样断裂在强度相对较低的SAF2205钢母材一侧;冲击吸收功远高于ASME第Ⅲ卷NF篇要求的34 J;其力学性能满足设计要求。

时效温度对SAF 2507双相不锈钢性能及组织的影响

研究了时效温度对SAF 2507双相不锈钢力学性能及显微组织的影响。结果表明,SAF2507双相不锈钢在进行300℃和350℃时效后组织为均匀、等轴的两相组织;在500℃时效后,有析出相产生,但是含量较少,冲击功略有下降;在400、800和850℃时效后,有大量析出相产生,造成冲击功很低,硬度范围非常离散。因此,鉴于SAF 2507双相不锈钢有很强的晶间析出物的倾向,应该严格控制时效温度。

SAF 2507双相不锈钢真空热处理的研究

研究了真空热处理对SAF 2507双相不锈钢组织及力学性能的影响。结果表明,SAF 2507不锈钢在真空热处理过程中炉内自然冷却时会出现脆性相,影响冲击功;当>1.5×10~5Pa气压下的冷却速度时为两相组织,无析出相出现,并且随着冷却速度的进一步增加,平均冲击功继续增加,但是增加缓慢。

时效温度对2906双相不锈钢电化学腐蚀行为的影响

对固溶态的铸造2906双相不锈钢材料在800～950℃下时效处理30 min,利用金相显微镜(OM)、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)研究了时效后材料在人工海水中的电化学腐蚀行为。试验结果表明:材料在人工海水中钝化性随时效温度的升高先减小后增大,而腐蚀速率随时效温度的升高先增大后减小;σ相的析出会使其附近区域成为钝化薄弱区,并加速钝化膜表面电荷传递过程,从而使钝化膜稳定性下降;900℃时效的材料由于析出最多σ相导致其耐蚀性最差。

热输入对SAF2507超级双相不锈钢焊接接头显微组织及硬度的影响

采用显微观察、化学成分分析、硬度测定、EBSD分析的方法,研究了TIG焊接热输入对1.2 mm厚的SAF2507超级双相不锈钢焊接接头显微组织和硬度的影响机理.结果表明,在焊缝中,随着热输入由110 J/mm增加至156 J/mm,铁素体晶粒尺寸由90μm增至200μm,晶粒的粗化减少了奥氏体的形核位置,同时热输入的增加使焊缝中N元素含量由0.25%降低至0.21%,最终导致焊缝中奥氏体含量由28.9%减少至24.3%.在高温热影响区中,当热输入为132 J/mm时,奥氏体含量达到最高值,为36.4%,此时铁素体晶粒中心的Cr;N的析出量最少.焊接热输入由110 J/mm增加至156 J/mm时,焊缝的维氏硬度保持在320不变.这是因为焊缝组织的几何必需位错密度和相界密度都不随热输入的增加而变化,依据金属强化理论可知焊缝硬度不随热输入的增加而变化.

SAF 2507超级双相不锈钢耐腐蚀性能的研究现状

SAF 2507超级双相不锈钢具有良好的综合力学性能、耐腐蚀性能,在石油化工、海洋领域应用广泛。为了解SAF 2507超级双相不锈钢的腐蚀特性,综述了热处理工艺、腐蚀环境对SAF 2507超级双相不锈钢耐腐蚀性能影响研究的最新进展以及目前测试SAF 2507超级双相不锈钢耐腐蚀性能的方法。指出了SAF 2507超级双相不锈钢耐腐蚀性能研究存在的问题及未来的发展方向。

热成形SAF2507双相不锈钢析出相与耐腐蚀性能

采用XRD、SEM、EDS以及电化学测试等手段,研究不同热冲压成形温度下冲压成形SAF2507双相不锈钢析出相的析出规律,探讨热冲压成形温度、析出相对材料耐蚀性能的影响。研究表明:SAF2507双相不锈钢中χ相和σ相的析出温度范围为600~1000℃:温度<850℃以χ相析出为主,温度≥850℃时以σ相析出为主,温度≥950℃时α相逐渐消失,温度≥1050℃没有析出相。热冲压成形后的腐蚀电流密度和腐蚀速率随热冲压成形温度的变化呈增大—减小—增大规律,容抗弧呈减小—增大—减小规律变化,这与析出相随热冲压成形温度的变化规律相吻合。当热冲压成形温度为850~900℃时析出σ相数量最多,钝化膜稳定性最差。

SAF2205双相不锈钢焊接残余应力有限元分析

双相不锈钢是基于石油化工行业中强酸强碱易造成局部点蚀、应力腐蚀以及孔穴腐蚀现象，采用一般不锈钢难以胜任而研制开发的。双相不锈钢具有奥氏体和铁素体混合组织。奥氏体的存在降低了高铬铁素体的脆性、氢脆和晶粒长大倾向，提高了可焊性和韧度。而富铬铁素体则又提高了奥氏体的屈服强度、抗晶问腐蚀和应力腐蚀能力。

SAF2205双相不锈钢冷却管束的焊接

从探讨氧氯化反应器冷却管束国产化制造过程中SAF2 2 0 5双相不锈钢的焊接问题入手 ,着重分析和制定了双相钢焊接工艺方案和质量保证措施 ,完成了SAF2 2 0 5双相不锈钢管束的国产化研制 。