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超級雙相不銹鋼00Cr25Ni7Mo4N/SAF2507/UNSS32750(化學成分)中χ相時效析出的研究
發布人:上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間:2013-08-15
00Cr25Ni7Mo4N鋼是一種典型的超級雙相不銹鋼,瑞典商業牌號為SAF2507,美國標準牌號為UNS?S32750。鋼中的高鉻、高鉬和高氮的成分設計,使鋼具有很高的耐應力腐蝕和耐孔蝕性能的同時,擴大了σ相、χ相等金屬間相的形成溫度范圍和縮短了其形成時間。金屬間相的析出顯著降低鋼的塑韌性和抗腐蝕性。00Cr25Ni7Mo4N鋼中σ相的析出研究已很多,但由于χ相析出數量較少,常與σ相共存,不易區分,因此對其的研究較少。然而含有較高Mo和Cr的χ相析出同樣引起鋼的耐腐蝕性能降低。為此,研究了00Cr25Ni7Mo4N中χ相時效析出的規律。
試驗用00Cr25Ni7Mo4N超級雙相不銹鋼工業化制造流程為:電爐化鋼→AOD冶煉→連鑄→熱軋,其化學成分(質量分數,%)C0.021,Si0.53,Mn0.97,S0.001,P0.025,Cr25.02,Ni7.13,Mo4.15,N0.28。熱處理試樣從熱軋板上切取。
在時效處理之前所有熱軋態試樣統一進行1080℃保溫40min的固溶處理,以消除熱軋態的σ相,獲得鐵素體和奧氏體接近1∶1的兩相組織。首先進行不同溫度的時效,溫度選擇600~1000℃,間隔50℃,保溫30min,水冷。然后在920℃和830℃下進行等溫時效,時間選擇1、2、5、10、15、30、60、120、240、360min。熱處理均在RJX-4-13箱式加熱爐中進行。χ相的析出采用JEM-2100TEM進行相鑒定,χ相的分布和數量采用Nova?NanoSEM430掃描電鏡的VCD背散射電子探測器觀察。
結果表明,χ相的析出溫度范圍在750~920℃之間,其中800~850℃之間析出最敏感,峰值溫度約為830℃。相比σ相,χ相析出數量較少,χ相比σ相更加富Mo。χ相主要分布在α/γ相界和α/α晶界,在鐵素體晶內也有少量χ相顆粒析出。從等溫時效過程看,00Cr25Ni7Mo4N鋼中χ相的析出經歷了孕育、快速析出、達到飽和以及逐漸轉變為σ相的系列過程,表明χ相是一種亞穩相,隨著時效時間的延長,χ相會轉變為σ相。
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