1. 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的化學成分與相(xiang)比例(li)


   雙相不銹鋼按鉻的含量不同,可分成Cr18型、Cr21型和Cr25型三類,幾種常用的國內外雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)牌號和化學成分見表4-20。這三類雙相不銹鋼的相比例(體積分數,%)大致為:鐵素體相為40~60,奧氏體相為60~40。這個相比例為雙相不銹鋼的理想比例,對提高耐應力腐蝕能力極為有利。




2. 固溶處(chu)理的溫度對雙(shuang)相不銹(xiu)鋼相比例的影響(xiang)


   雙相不銹鋼相比例一方面取決于鋼材的化學成分,同時也與鋼材供貨狀態的固溶處理溫度有關。同一牌號的雙相不銹鋼,其固溶處理溫度不同,所獲得相比例差異很大,它直接影響到鋼材的耐應力腐蝕(shi)性能。例如,雙相不銹鋼022Cr19Ni5Mo3Si2N鋼板,取其試樣分別在850、900、980、1100、1200及1250℃進行固溶處理,采用磁性法測量出不同溫度處理后的鐵素體含量,然后分別放在100℃質量分數為40%的CaCl2溶液中進行U形彎曲試樣的應力腐蝕對比試驗。試驗結果表明該鋼以980℃固溶處理的溫度為最佳。在此溫度下固溶處理后鐵素體的體積分數為57%,試驗時間超過5000h后才產生應力腐蝕;1250℃的固溶處理后的試樣,只經過10多個小時就發生了應力腐蝕,試樣鐵素體的體積分數高達97%。可見同一化學成分的同一牌號鋼材經過不同溫度的固溶處理,可獲得相比例差異極大的組織。鋼材中鐵素體含量過高,造成粗大鐵素體的數量多,鋼材耐應力腐蝕的能力將大大降低。



3. σ相及其(qi)不良影響


   雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中的(de)σ相(xiang)是(shi)從鐵素(su)體(ti)相(xiang)中形成的(de)。它使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)變脆,降(jiang)低了鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)延展性和耐(nai)(nai)沖擊韌度(du),使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)加工過程易產生各(ge)種(zhong)缺陷(xian)。不同的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai),形成σ相(xiang)的(de)溫度(du)也有差異。隨(sui)著σ相(xiang)數量(liang)的(de)增(zeng)加,鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)耐(nai)(nai)蝕性將(jiang)明顯下降(jiang)。



4. 475℃脆性


   雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是由奧氏體(ti)(ti)(ti)和鐵素體(ti)(ti)(ti)兩相(xiang)(xiang)組成的,其(qi)中鐵素體(ti)(ti)(ti)所占(zhan)體(ti)(ti)(ti)積比例(li)很大(da),鐵素體(ti)(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)所具有的特征在(zai)(zai)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中也(ye)能表現出來。475℃脆性同樣也(ye)發(fa)生在(zai)(zai)雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的鐵素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)內。475℃脆性提(ti)高了(le)鋼(gang)材硬度(du),但卻大(da)大(da)降(jiang)低了(le)其(qi)沖擊韌度(du)值。有時為了(le)使雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)兼有耐磨性時,也(ye)可利用475℃時效來達到提(ti)高其(qi)耐磨性的目的。除(chu)此,在(zai)(zai)使用雙相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)結構(gou)中應(ying)盡量避免在(zai)(zai)此溫度(du)長(chang)期工(gong)作。當(dang)然可以通過重新固溶處理(li)來消(xiao)除(chu)475℃脆性。



5. 合金元素氮、碳對雙相不銹鋼耐(nai)應力


   在奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)碳(tan)和氮(dan)是(shi)強烈的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)形成元(yuan)素(su)(su),它們對鋼的(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)不(bu)利(li)的(de)(de)(de)(de),所(suo)以(yi)在雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)要控(kong)制w(C)≤0.03%。而(er)氮(dan)卻(que)有獨特(te)之處:在焊(han)接接頭熱影響區快速冷卻(que)時,氮(dan)能促進高(gao)溫下形成的(de)(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)(ti)逆轉得到(dao)足夠的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)數(shu)(shu)(shu)(shu)量,以(yi)維持(chi)必要的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)平(ping)衡來提高(gao)焊(han)接接頭耐(nai)蝕(shi)(shi)性,這是(shi)其他合金元(yuan)素(su)(su)無法替代(dai)的(de)(de)(de)(de),所(suo)以(yi)說利(li)用和控(kong)制雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)氮(dan)含量是(shi)一(yi)個極為重要的(de)(de)(de)(de)因素(su)(su)。含有φ(N)0.11%的(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)敏感性指數(shu)(shu)(shu)(shu)為最小(見(jian)圖4-3);氮(dan)含量對022Cr19Ni5Mo3Si2N雙相(xiang)(xiang)(xiang)鋼應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)時間的(de)(de)(de)(de)影響規律如(ru)圖4-4所(suo)示,從圖中(zhong)可以(yi)看到(dao),氮(dan)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu)接近0.11%的(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)時間最長。當氮(dan)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu)為0.11%時,雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中(zhong)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu)為71%(見(jian)圖4-5),而(er)一(yi)般認(ren)為雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼耐(nai)應(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)最適宜的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)(shu)(shu)(shu)為50%~60%。


圖 3.jpg


   其他合金元素對鋼在不同介質中耐應力腐蝕能力的影響較為復雜,如鉬和銅對鋼在MgCl2溶液中抗應力腐蝕不利,而對其在高溫水中的耐應力腐蝕能力則有利;硅使鋼材在MgCl2、CaCl2溶液中有較好的耐應力腐蝕性能,而在高溫水中則不耐應力腐蝕。




聯系方式.jpg