基于σ相的2205雙相不銹鋼細(xì)化晶粒的研究.pdf

1、雙相不銹鋼（Theduplexstainlesssteel，DSS）因其優(yōu)異的耐腐蝕性和力學(xué)性能，成為與奧氏體型、鐵素體型不銹鋼并列的一類(lèi)不銹鋼，已被公認(rèn)為21世紀(jì)的主流不銹鋼種，目前正越來(lái)越多地用于化學(xué)、石化、造紙和石油等工業(yè)。2205型雙相不銹鋼是雙相不銹鋼中應(yīng)用最普遍的一種鋼種。但是，這類(lèi)雙相不銹鋼在制造和焊接過(guò)程中往往會(huì)因?yàn)闊崽幚砉に嚥划?dāng)導(dǎo)致δ鐵素體粗大，使鋼的性能惡化，直接影響它的質(zhì)量和安全可靠性。因此，對(duì)雙相不銹鋼特別是22

2、05雙相不銹鋼進(jìn)行晶粒細(xì)化方法的探討，已成為該類(lèi)鋼實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)重要研究方向。 本文基于Cr—Ni不銹鋼中存在兩種物相轉(zhuǎn)變：δ→γ+σ（σ化時(shí)效反應(yīng)）和γ＋σ→δ（反σ化固溶反應(yīng)），進(jìn)行了細(xì)化晶粒的研究，設(shè)計(jì)了對(duì)原材料首先進(jìn)行預(yù)先固溶處理，隨后σ化時(shí)效處理以及最終固溶處理的“三步法細(xì)晶強(qiáng)化”熱處理工藝，利用光學(xué)顯微鏡（OM）、透射電鏡（TEM）、掃描電鏡（SEM）、X射線衍射分析儀（XRD）等實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，通過(guò)拉伸試驗(yàn)和沖擊試驗(yàn)

3、等方法研究了2205型雙相不銹鋼試樣在預(yù)先固溶處理、σ化時(shí)效處理和最終固溶處理三個(gè)工藝階段的物相組成和組織性能的變化規(guī)律，得到如下幾點(diǎn)基本結(jié)論： （1）預(yù)先固溶處理后，試樣隨著固溶溫度的升高，組織中鐵素體含量升高；長(zhǎng)條狀?yuàn)W氏體逐漸分解、球化，然后彌散分布在鐵索體基體上；當(dāng)加熱溫度比較高時(shí)，奧氏體和鐵素體晶粒隨之長(zhǎng)大。根據(jù)拉伸和沖擊試驗(yàn)結(jié)果綜合分析，在1000～1100℃固溶處理時(shí)，材料的綜合力學(xué)性能比較高。拉伸試樣的微觀斷口以韌

4、窩為主要特征；沖擊試樣彎曲開(kāi)裂，但并未完全斷開(kāi)，其斷口呈現(xiàn)出拉長(zhǎng)的韌窩、蛇形滑動(dòng)特征或是漣波、無(wú)特征區(qū)的形貌。 （2）σ化時(shí)效處理后，時(shí)效溫度高時(shí)，σ相在δ/γ相界和δ相內(nèi)同時(shí)形核、生長(zhǎng)，并且易形成塊狀；時(shí)效溫度低時(shí)，σ相則偏聚在δ/γ相界生核，然后向δ相內(nèi)生長(zhǎng)，σ相易形成片狀組織；同時(shí)，σ相的數(shù)量隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。475℃和600℃時(shí)效后雙相不銹鋼的強(qiáng)度明顯提高，韌性略有降低，微觀斷口以韌窩為主。750℃時(shí)效后強(qiáng)度有所