ASTM A890 3A双相不锈钢组织与性能研究

发布时间：2020-08-05 13:45

【摘要】： 本文以双相不锈钢的组织与性能为研究内容,利用X射线衍射、光学金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱、电化学方法及XPS,研究了化学成分及热处理工艺对双相不锈钢相比例的影响、相比例对双相不锈钢腐蚀性能的影响、时效对双相不锈钢组织与性能的影响以及载波钝化对双相不锈钢耐腐蚀性能的影响。 把固溶温度控制在1100℃,保温一个小时后水冷,能使双相不锈钢的相比例达到最佳配合1:1;控制化学成分中铬当量Cr_(eq)=26.26,镍当量Ni_(eq)=11.89时,能将双相不锈钢的相比例控制在1:1,使双相不锈钢的性能达到最佳。 对不同相比例的双相不锈钢随机分析结果表明,双相不锈钢击破电位与扫描速度的对数值符合线性关系,当组织中奥氏体与铁素体的比例为5:6时,材料对扫描速度的敏感性增大。当相比例为1:1时,击破电位最高,维钝、电流最小,耐腐蚀性能最佳。 时效使双相不锈钢的组织与性能均发生较大变化。在450-750℃温度范围内时效组织中都有γ_2析出,750℃时效有σ相和χ相析出。时效对双相不锈钢的强度、塑性和硬度等有显著影响。450℃时效对强度的提高最为明显,650℃时效显著降低了双相不锈钢的塑性变形能力,750℃时效可以硬化双相不锈钢,但降低了冲击性能;时效使双相不锈钢的断口形貌发生改变,不同温度下断口形貌呈现出不同的状态。不同时效温度会不同程度地降低双相不锈钢的耐腐蚀性能,在750℃时效其腐蚀性能下降最为明显。 经载波钝化处理后,与未钝化及直流钝化的试样相比,双相不锈钢的耐腐蚀性能得到了很大的提高。载波钝化强烈影响了双相不锈钢表面钝化膜的元素结构和电子结构。对于元素结构的影响可以概括为3个方面:钝化膜厚度的大幅增加,Cr的强烈富集及钝化膜中Fe~(3+)与Fe~(2+)比例的提高。对于电子结构的影响,载波钝化减小了钝化膜中的载流子密度。以上各个方面都促进了双相不锈钢耐腐蚀性能的提高。
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG142.71
【图文】：

所有试样经磨平抛光后，选择不同区域拍摄金相照片。第一组6个试样拥有相同的化学成分(见表2.1)，经过不同处热处理工艺(见表2.6)后的金相组织如图2.2。从X射线衍射结果知道，双相不锈钢组织是奥氏体和铁素体两相组织。因此在金相照片上，若被腐蚀出来的晶粒是铁素体(奥氏体)，基体则为奥氏体(铁素体)。根据后续章节显微硬度实验得知:被腐蚀出来的晶粒是显微硬度低于基体的显微硬度。奥氏体的硬度小于铁素体的硬度，因此，可推论:被腐蚀出来的晶粒为奥氏体，基体则为铁素体。从图2.2可以看出，6组金相照片中，奥氏体晶粒随着热处理温度的升高逐渐减少，铁素体基体的量逐渐增多。图2.2(工)为双相不锈钢在950℃固溶处理后的金相组织

哈尔滨工程大学硕士学位论文4.3.3550℃时效组织分析图4.4为试样固溶处理后在550℃下时效3小时，水淬后获得的组织。从图4.4中可看出，双相不锈钢经过550℃时效后，析出相比450℃更多，且分布比450℃均匀，析出相仍为二次奥氏体，仍是具有小岛状和魏氏组织形态的丫2。奥氏体和铁素体的形态基本没有变化。只是呈长条状和大块状的奥氏体没有450℃的长、大。总体来说组织分布比450℃均匀细小。

5.4载波钝化对双相不锈钢钝化膜性质的影响5.4.1载波钝化对双相不锈钢钝化膜表面形貌的影响各试样扫描电子显微镜的二次电子像见图5.7。从图5.7中可以明显的看出，载波钝化使试样的表面形貌发生了很大的变化，展现出较为独特的形态学特征，并且两相的形貌经载波钝化后展现出不同的特点。为了更好的区分65

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王仓;周吉智;;焊接工艺对双相不锈钢焊接接头力学性能和组织的影响[J];徐州工程学院学报(自然科学版);2011年02期

2 胡进;;S31803热处理工艺与组织性能规律研究[J];特钢技术;2011年01期

3 任丽静;张志勋;吕静;阮鑫;王成君;;焊接对00Cr22Ni5Mo3N筒体耐蚀性的影响及工艺优化[J];腐蚀与防护;2011年07期

4 姜放;曹晓燕;施岱艳;杨光;陈朝晖;;双相不锈钢在油气工业中的工程应用[J];天然气与石油;2011年03期

5 王智祥;张鑫;张继祥;;2205双相不锈钢焊接结构疲劳裂纹扩展速率研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年04期

6 王佳;张骞;;时效工艺对2205双相不锈钢组织与力学性能的影响[J];机械研究与应用;2011年03期

7 卢书媛;顾伟;王卫忠;徐海斌;钱伟;许玉宇;;双相不锈钢中α-相组织的两种显示方法探讨[J];金属热处理;2011年08期

8 姚瑶;周灿栋;史弼;杨晓萍;单爱党;宋洪伟;;超级双相不锈钢中σ相力学性能的纳米压痕表征[J];机械工程材料;2011年07期

9 王佳夫;王月香;花福安;李建平;王国栋;;双相不锈钢热变形后的静态软化行为及组织分析[J];钢铁研究学报;2011年09期

10 梁田;康秀红;胡小强;李殿中;;核电叶轮用双相不锈钢热处理工艺研究[J];金属学报;2011年07期

相关会议论文 前10条

1 薛飞;王兆希;束国刚;怓文新;余伟炜;蒙新明;;一回路主管道双相不锈钢热老化机理研究[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集（第一卷·第3册）[C];2009年

2 王耀明;崔丽娜;徐科;;学习新《容规》释义探讨双相不锈钢设备设计[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年

3 张子英;杨雁泽;蒋益明;李劲;;短时热处理后的2205双相不锈钢焊材的点蚀行为研究[A];中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会论文集[C];2012年

4 吕骥;;奥氏体/铁素体双相不锈钢特性及应用[A];压力管道技术研究进展精选集——第四届全国管道技术学术会议[C];2010年

5 彭正海;马勤;任娟红;傅开武;;2205型双相不锈钢的热压缩行为及微结构分析[A];第八届全国工业炉学术年会论文集[C];2011年

6 陈文云;;双相不锈钢(00Cr22Ni5Mo3N)缸套制造工艺研究[A];2011年“天山重工杯”全国机电企业工艺年会暨第五届机械工业节能减排工艺技术研讨会论文集[C];2011年

7 高亦斌;金卫强;陈根保;邵羽;;00Cr25Ni6Mo2N无缝钢管管坯生产工艺[A];第八届全国冶金工艺理论学术会议论文专辑[C];2005年

8 陈永刚;武海鹏;;双相不锈钢在海洋工程中应用浅谈[A];第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集（下册）[C];2009年

9 张艳;王宗杰;国旭明;钱百年;李晶丽;;双相不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能的研究[A];第十次全国焊接会议论文集（第1册）[C];2001年

10 付燕;林昌健;蔡文达;;微电化学技术研究双相不锈钢优选腐蚀行为[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 张欣民;国际双相不锈钢大会在京举行[N];中国冶金报;2003年

2 吴玖 韩怀月;双相不锈钢有广阔的市场前景[N];中国冶金报;2003年

3 刘翠珍;双相不锈钢在中国的应用及生产[N];世界金属导报;2002年

4 ;宣传、推广、使用双相不锈钢意义重大[N];世界金属导报;2003年

5 ;将双相不锈钢研发应用推向新水平[N];世界金属导报;2009年

6 本报记者 智谊萍;双相不锈钢市场前景广阔[N];中国冶金报;2001年

7 李淑萍;日本Kitz公司开发出一种双相不锈钢[N];中国冶金报;2004年

8 刘公;一种用于建筑目的全新节约型双相不锈钢[N];世界金属导报;2003年

9 记者汪涛;我国双相不锈钢进入积极推广新阶段[N];中国冶金报;2009年

10 吴玖 韩怀月;中国双相不锈钢的现状与发展[N];世界金属导报;2003年

相关博士学位论文 前9条

1 张丽华;经济型双相不锈钢2101的腐蚀行为研究[D];复旦大学;2010年

2 李钧;新型资源节约型高Mn-N双相不锈钢的制备、结构及性能研究[D];上海大学;2011年

3 金晓军;双相不锈钢管道焊接质量控制和安全评定的研究[D];天津大学;2004年

4 贾楠;对双相不锈钢微观形变行为的研究—原位实验与自洽模拟[D];东北大学;2008年

5 邓博;多相合金组织演变与电化学失效行为的研究[D];复旦大学;2010年

6 龚佳;典型不锈钢微观组织演变与腐蚀性能的研究[D];复旦大学;2011年

7 高娟;经济节镍型不锈钢局部腐蚀行为研究[D];复旦大学;2010年

8 孟杨;双相不锈钢表层沉淀相的特征及相变晶体学研究[D];清华大学;2010年

9 王华;硫酸盐还原菌对几种金属材料的腐蚀机理研究[D];大连理工大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 朱华维;基于数据库的双相不锈钢计算机辅助设计软件的研究[D];兰州理工大学;2009年

2 李吉承;2205双相不锈钢焊接接头组织与耐蚀性研究[D];辽宁石油化工大学;2010年

3 孙丹丹;双相不锈钢S31803的焊接工艺研究[D];南京林业大学;2009年

4 何欢;ASTM A890 3A双相不锈钢组织与性能研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

5 赵科巍;2205双相不锈钢的高温变形过程及其机理研究[D];兰州理工大学;2010年

6 漆俊俊;双相不锈钢塑性变形及热处理的研究[D];江苏科技大学;2011年

7 乔园园;2205双相不锈钢腐蚀性能的研究[D];西安建筑科技大学;2011年

8 孙玉芬;双相不锈钢光气反应器失效分析及其抗腐蚀性能研究[D];华东理工大学;2012年

9 王正伦;2205双相不锈钢焊接残余应力与收缩变形研究[D];重庆交通大学;2010年

10 李树健;成分对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢组织及性能的影响[D];昆明理工大学;2011年

本文编号：2781631