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，這類雙相不銹鋼在制造和焊接過程中往往會因為熱處理工藝不當(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，已成為該類鋼實際應(yīng)用的一個重要研究方向。 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)計了對原材料首先進(jìn)行預(yù)先固溶處理，隨后σ化時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）等實驗儀器設(shè)備，通過拉伸試驗和沖擊試驗

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化時效處理和最終固溶處理三個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；長條狀奧氏體逐漸分解、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，奧氏體和鐵素體晶粒隨之長大。根據(jù)拉伸和沖擊試驗結(jié)果綜合分析，在1000～1100℃固溶處理時，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；沖擊試樣彎曲開裂，但并未完全斷開，其斷口呈現(xiàn)出拉長的韌窩、蛇形滑動特征或是漣波、無特征區(qū)的形貌。 （2）σ化時效處理后，時效溫度高時，σ相在δ/γ相界和δ相內(nèi)同時形核、生長，并且易形成塊狀；時效溫度低時，σ相則偏聚在δ/γ相界生核，然后向δ相內(nèi)生長，σ相易形成片狀組織；同時，σ相的數(shù)量隨著時效時間的延長而增加。475℃和600℃時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℃時效后強(qiáng)度有所