固溶溫度對(duì)2507雙相不銹鋼組織與耐蝕性能的影響
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更新時(shí)間：2016-01-18
2507雙相不銹鋼具有較高的合金含量，并且將鐵素體不銹鋼較高的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能和高強(qiáng)度以及奧氏體不銹鋼優(yōu)良的韌性和焊接性能結(jié)合在一起，正是這些優(yōu)良的性能使2507雙相不銹鋼在石油和天然氣中得到較為廣泛的應(yīng)用。
?2507雙相不銹鋼具有較高的合金含量，并且將鐵素體不銹鋼較高的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能和高強(qiáng)度以及奧氏體不銹鋼優(yōu)良的韌性和焊接性能結(jié)合在一起，正是這些優(yōu)良的性能使2507雙相不銹鋼在石油和天然氣中得到較為廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)雙相不銹鋼化學(xué)成分一定時(shí)其良好性能會(huì)受到熱處理工藝的影響，熱處理工藝不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致σ相、χ相、鉻的氮化物等有害相的析出，這些有害相會(huì)降低2507雙相不銹鋼的耐蝕性能。而正確的熱處理工藝會(huì)使2507雙相不銹鋼獲得合適的α/γ相比例，進(jìn)而便于控制有害相的析出。所以，為了使2507雙相不銹鋼得到更為有效的應(yīng)用，需要對(duì)其在不同熱處理工藝下組織特征以及耐蝕性能做出有效判斷，進(jìn)而為優(yōu)化實(shí)際生產(chǎn)工藝提供幫助。
試驗(yàn)材料為直徑10mm的2507雙相不銹鋼棒材，其主要化學(xué)成分見(jiàn)表1。電化學(xué)測(cè)試試樣直徑為10mm，高10mm。熱處理工藝為固溶處理，將試樣分別于1000、1050、1100、1150及1200℃下保溫0.5h后水冷。
表1?2507雙相不銹鋼主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）
C
|
Si
|
Mn
|
S
|
P
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
N
|
0.021
|
0.53
|
0.97
|
0.001
|
0.025
|
25.02
|
7.13
|
3.7
|
0.27
|
?
采用化學(xué)腐蝕對(duì)金相試樣進(jìn)行腐蝕，觀察面為縱截面。試樣的固溶組織通過(guò)光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，并結(jié)合Image-Pro-Plus圖像分析儀軟件6.0版測(cè)定相比例。每個(gè)試樣測(cè)量15個(gè)視場(chǎng)。動(dòng)電位極化曲線測(cè)試采用的是Gamry?Refence?600電化學(xué)工作站，試樣通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行封裝并打磨至表面光滑。慢應(yīng)變速率拉伸試驗(yàn)在SCC-1型應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)拉伸速率為1×10-4mm/s，試驗(yàn)介質(zhì)為空氣和3.5%NaCl溶液，試驗(yàn)溫度為室溫，采用掃描電鏡觀察拉伸斷口顯微形貌。為了研究斷口裂紋在2507雙相不銹鋼兩相組織中的分布，將固溶態(tài)為1050℃的拉伸斷口沿軸線剖開(kāi)，將縱截面進(jìn)行化學(xué)腐蝕，隨后利用超景深進(jìn)行觀察。
結(jié)果表明：
（1）隨著固溶溫度升高，2507雙相不銹鋼中鐵素體σ相含量升高奧氏體γ相含量降低，1050℃時(shí)兩相比例接近1∶1，固溶溫度低于1050℃時(shí)有少量σ相在鐵素體與奧氏體相界析出。
????（2）隨著固溶溫度升高2507雙相不銹鋼耐點(diǎn)蝕性能先升高后降低，當(dāng)固溶溫度為1050℃時(shí)2507雙相不銹鋼有較好的抗點(diǎn)蝕性能。
????（3）2507雙相不銹鋼的斷裂應(yīng)變和斷裂時(shí)間隨著固溶溫度的升高先增大后降低，且當(dāng)固溶溫度為1050℃時(shí)均呈現(xiàn)最大值，說(shuō)明該固溶溫度下鋼有較低的應(yīng)力腐蝕敏感性。
（4）奧氏體相對(duì)裂紋的擴(kuò)展有一定的抑制作用，裂紋優(yōu)先在鐵素體相中發(fā)生和傳播。
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