【摘要】：雙相不銹鋼由于其特殊的兩相組織特點,在石油、化工、軍工等方面得到廣泛應用。但由于雙相不銹鋼中較多的合金元素含量,使其在300-1000℃下長期保溫有復雜的析出相變過程,從而造成雙相不銹鋼在使用過程中力學及耐腐蝕性能的下降。Ni元素作為一種貴金屬元素在雙相不銹鋼中大量使用,造成其成本居高不下。Mn是一種可以擴大奧氏體相區(qū)的元素,可用于替代雙相不銹鋼中的Ni來降低成本。本文通過對比三種不同Mn含量的19%Cr節(jié)Ni型雙相不銹鋼經固溶處理后在800℃、700℃、600℃、500℃下時效處理不同時間后組織中析出相的種類、形貌、分布情況,以及析出相對不銹鋼的沖擊韌性、耐點蝕性能、晶間腐蝕敏感性的影響,來研究Mn對19%Cr節(jié)Ni型雙相不銹鋼時效行為的影響。固溶處理溫度對組織影響的研究結果表明,試驗鋼在1040-1220℃固溶處理后具有典型的兩相組織,無其它析出相存在,在1120℃固溶時兩相比例接近1：1,具有較好的綜合性能。高溫時效處理的研究結果表明,不銹鋼在800℃時效有σ相析出,時效處理54h后當Mn含量較高時,σ相析出速度快,尺寸大,最終呈層片狀覆蓋在鐵素體上；Mn含量較低時,σ相呈細小顆粒彌散于鐵素體奧氏體相界。時效初期Mn含量的增加有助于不銹鋼沖擊韌性的提高,但在時效后期σ相的析出加速了沖擊功的下降。經過54 h時效處理后高Mn含量不銹鋼的沖擊功已明顯低于低Mn和中Mn含量的不銹鋼。不銹鋼的點蝕電位隨σ相的析出迅速下降；晶間腐蝕敏感性受σ相及Cr23C6影響明顯,當析出相大量析出時晶間腐蝕敏感性迅速升高。中溫時效處理的研究結果表明,600℃時效初期鐵素體內有長方形R相和Cr23C6析出,隨著時效時間的延長,在時效后期σ相轉變成。相。中、低Mn含量不銹鋼在時效過程中沖擊韌性下降緩慢,高Mn含量不銹鋼在600℃時效108h后沖擊功下降至8 J,僅為其時效11.5 h的5%。中、低Mn含量的不銹鋼隨著時效時間的延長點蝕電位下降較為平緩,高Mn含量的不銹鋼在時效24 h后點蝕電位急劇降低,隨后一直維持在較低水平。三種不銹鋼的晶間腐蝕敏感性均隨著時效時間的延長平穩(wěn)上升。低溫時效條件下雙相不銹鋼在500℃時效時由于鐵素體有發(fā)生條幅分解的趨勢,基體中出現大量位錯線,同時鐵素體內有R相和Cr2N析出。高Mn含量不銹鋼中χ相析出的析出減小了鐵素體發(fā)生條幅分解的趨勢,基體中位錯線數量明顯減少。經過1440 h時效后,三種不銹鋼的沖擊功均高于107J,表明雙相不銹鋼在此溫度下具有良好的沖擊韌性,同時也說明基體內沒有α'相析出。500℃時效條件下雙相不銹鋼的點蝕電位在下降緩慢。Mn含量的增加對時效析出相的析出起到一定的促進作用,隨著Mn含量的增加析出相的析出速率加快,相轉變時間提前,析出相尺寸增大。原因一方面在于Mn含量的增加有助于雙相不銹鋼中奧氏體含量的增加,導致鐵素體形成元素Cr更多的富集在鐵素體中,為析出相的形成提供條件。另一方面Mn元素直接參與σ相和χ相的形成,在兩相中均發(fā)現Mn元素的偏聚,且χ相中Mn含量更高。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG142.71

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