固溶溫度對00Cr26Ni5Mo2Cu3Re超級雙相不銹鋼顯微組織及耐蝕性能的影響
時(shí)間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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雙相不銹鋼自問世以來，以其優(yōu)良的耐氧化性、耐腐蝕性以及優(yōu)良的綜合性能贏得青睞，其發(fā)展速度較快。作為鋼鐵組織復(fù)合化的典型代表，它將奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性與鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度和耐氯化物腐蝕性能結(jié)合在一起，基于這些優(yōu)良性能，作為一種重要的結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于石油、化工、造紙及沿海造船業(yè)，其耐點(diǎn)蝕當(dāng)量PREN一般大于40。00Cr26Ni5Mo2Cu3Re是一種較典型的超級雙相不銹鋼，鋼中含有較高的Cr、Ni、Mo以及微量的Re，使其具有較高的耐應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕以及耐縫隙腐蝕性能，主要用于苛刻的介質(zhì)，尤其是含氯離子的環(huán)境，如海水、沿海建筑等。而材料的良好性能除了與本身化學(xué)成分有關(guān)外，還與其熱處理工藝有很大關(guān)系，如雙相不銹鋼中兩相比例在不同的固溶溫度以及冷卻速度下將有很大不同，這將對材料力學(xué)性能和耐蝕性產(chǎn)生重要影響。材料在進(jìn)行熱處理的過程中有時(shí)會析出一些有害的相，如σ相、χ相、R相以及各種碳氮化物，這些析出相會顯著降低材料的耐蝕性、力學(xué)性能以及焊接性能，因此必須加以嚴(yán)格控制以確保其性能。本文研究了固溶處理溫度對00Cr26Ni5Mo2Cu3Re鋼組織、硬度及耐蝕性能的影響，運(yùn)用定量分析軟件分析相含量與固溶溫度的關(guān)系，用顯微硬度測試兩相的變化對顯微硬度的影響，并對其做腐蝕性能試驗(yàn)，找出最佳的固溶處理溫度，為優(yōu)化實(shí)際生產(chǎn)工藝提供幫助。
實(shí)驗(yàn)選用的00Cr26Ni5Mo2Cu3Re超級雙相不銹鋼經(jīng)鑄造而成，美國牌號CD4MCu，其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.024C，27.35Cr，5.5Ni，2.2Mo，3.4Cu，0.8Mn，0.45Si，0.001S，0.022P，0.5Re，余為Fe。試樣尺寸為25mm×10mm×10mm。固溶處理在箱式電阻爐中進(jìn)行，選取7個(gè)固溶溫度，分別為950、1000、1050、1100、1125、1150和1200℃，保溫2h，水冷。
隨固溶溫度的升高，00Cr26Ni5Mo2Cu3Re的硬度逐漸升高，在1050～1125℃硬度較高，建議在此溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶處理。隨固溶溫度升高，鐵素體含量逐漸增加，奧氏體含量隨之減少，在1150℃之上，鐵素體含量明顯增加。鑄態(tài)時(shí)，00CrNi5Mo2Cu3Re的耐蝕性最差，隨固溶溫度的升高，其單位面積腐蝕量逐漸降低，且在1050℃達(dá)最低；隨后腐蝕量略有升高，在1050～1125℃其耐蝕性好，兩相比例較接近。奧氏體較鐵素體不耐腐蝕，且腐蝕較易在α/γ相間進(jìn)行。
隨固溶溫度的升高，00Cr26Ni5Mo2Cu3Re的硬度逐漸升高，在1050～1125℃硬度較高，建議在此溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶處理。隨固溶溫度升高，鐵素體含量逐漸增加，奧氏體含量隨之減少，在1150℃之上，鐵素體含量明顯增加。鑄態(tài)時(shí)，00CrNi5Mo2Cu3Re的耐蝕性最差，隨固溶溫度的升高，其單位面積腐蝕量逐漸降低，且在1050℃達(dá)最低；隨后腐蝕量略有升高，在1050～1125℃其耐蝕性好，兩相比例較接近。奧氏體較鐵素體不耐腐蝕，且腐蝕較易在α/γ相間進(jìn)行。