1. 雙相(xiang)不銹鋼的化學成分與(yu)相(xiang)比(bi)例


   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. 固溶處理的(de)溫度對(dui)雙相不銹(xiu)鋼相比例的(de)影響


   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(ji)其不良影響


   雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼中的(de)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)從鐵素體相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中形(xing)成(cheng)的(de)。它使(shi)鋼變脆,降低了(le)鋼的(de)延展性(xing)和(he)耐(nai)沖擊韌度,使(shi)鋼材(cai)加工(gong)過程(cheng)易產生各種缺(que)陷。不同的(de)鋼材(cai),形(xing)成(cheng)σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)溫度也有差異。隨(sui)著σ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)數量的(de)增加,鋼材(cai)耐(nai)蝕性(xing)將明顯下(xia)降。



4. 475℃脆性


   雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是由奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)和鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)兩相(xiang)組(zu)成的,其中(zhong)鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)所(suo)占體(ti)(ti)(ti)積比例很(hen)大,鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)所(suo)具(ju)有的特征(zheng)在(zai)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)也能表(biao)現出來(lai)。475℃脆性(xing)(xing)同(tong)樣也發生在(zai)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)相(xiang)內。475℃脆性(xing)(xing)提(ti)高了(le)鋼(gang)(gang)材硬度(du),但卻(que)大大降低了(le)其沖擊(ji)韌度(du)值。有時為了(le)使雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)兼有耐磨性(xing)(xing)時,也可利用(yong)475℃時效來(lai)達(da)到提(ti)高其耐磨性(xing)(xing)的目的。除此,在(zai)使用(yong)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)結構中(zhong)應(ying)盡(jin)量避免在(zai)此溫(wen)度(du)長期工作。當然可以通(tong)過重(zhong)新固溶處(chu)理來(lai)消除475℃脆性(xing)(xing)。



5. 合金元(yuan)素氮、碳對雙相不(bu)銹鋼耐應力


   在(zai)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相中碳(tan)和氮(dan)(dan)是強(qiang)烈(lie)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元素,它們對(dui)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕是不(bu)(bu)利的(de)(de)(de)(de),所(suo)以在(zai)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中要控(kong)制w(C)≤0.03%。而氮(dan)(dan)卻(que)有獨特之處:在(zai)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)熱影響區快速(su)冷卻(que)時(shi),氮(dan)(dan)能(neng)促進高(gao)溫(wen)下形(xing)成的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)逆轉得到足夠的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)數(shu)量,以維持必要的(de)(de)(de)(de)相平衡來提(ti)高(gao)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)耐蝕性,這是其(qi)他合(he)金元素無(wu)法(fa)替代的(de)(de)(de)(de),所(suo)以說利用和控(kong)制雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中氮(dan)(dan)含(han)量是一(yi)個極為(wei)重要的(de)(de)(de)(de)因素。含(han)有φ(N)0.11%的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕破(po)裂(lie)敏感性指數(shu)為(wei)最(zui)小(見(jian)圖4-3);氮(dan)(dan)含(han)量對(dui)022Cr19Ni5Mo3Si2N雙(shuang)相鋼(gang)應力(li)腐蝕破(po)裂(lie)時(shi)間的(de)(de)(de)(de)影響規律如(ru)圖4-4所(suo)示,從圖中可以看到,氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積分(fen)數(shu)接(jie)近0.11%的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)應力(li)腐蝕破(po)裂(lie)時(shi)間最(zui)長。當氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積分(fen)數(shu)為(wei)0.11%時(shi),雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)積分(fen)數(shu)為(wei)71%(見(jian)圖4-5),而一(yi)般認為(wei)雙(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)耐應力(li)腐蝕的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)相最(zui)適(shi)宜(yi)的(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積分(fen)數(shu)為(wei)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