雙相不銹鋼的影響因素有哪些?
2020-02-25 關(guān)注次數(shù):所謂雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,一般量少相的含量也需要達(dá)到30%。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。
該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn),與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高,具有超塑性等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比,強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能,也是一種節(jié)鎳不銹鋼。
1、合金元素和冷卻速度
實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算表明:臨界區(qū)加熱后獲得雙相組織所需的臨界冷卻速率與鋼中錳含量具有一定關(guān)系。其根鋼中存在的合金元素,就可估算獲得雙相組織所需要的臨界冷卻速率,為熱處理雙相鋼生產(chǎn)時,選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s方法提供依據(jù)。
當(dāng)鋼的化學(xué)成分一定時,應(yīng)在保證獲得雙相組織的前提下,盡可能采用較低的冷卻速度,使鐵素體中的碳有充分的時間擴(kuò)散到奧氏體中,從而降低雙相鋼的屈服強(qiáng)度,提高雙相鋼的延性。
如果鋼中合金元素含量較4,臨界冷卻速度過高,冷卻后鐵素體中含有較高的固溶碳,不利于獲得優(yōu)良性能的雙相鋼,這時應(yīng)改變鋼的化學(xué)成分,增加鋼中的合金元素含量,從而降低臨界冷卻速度,或者在雙相鋼的生產(chǎn)工藝中,加入補(bǔ)充回火工序,降低鐵素體中的固溶碳,改善雙相鋼的性能。
如果鋼中含有強(qiáng)的碳化物形成元素,當(dāng)估算臨界冷卻速率時,應(yīng)考慮到這些元素對臨界區(qū)加熱時所形的奧氏體淬透性和有利影響,V和Ti的碳化物粒子可以通過相界面的釘扎作用提高奧氏體的淬透性,降低臨界冷卻速度.[3]2.兩階段冷卻工藝
當(dāng)鋼中合金元素含量較低時,冷卻速度較慢會得到鐵素體加珠光體組織;冷卻速度較快時,則鐵素體中保留固溶碳較高,不利于降低屈服強(qiáng)度和提高延性。采用兩階段冷卻可以改善雙相鋼的性能,即從臨界區(qū)加熱溫度緩冷到某一溫度,然后快冷。緩冷可以使鐵素體中的碳向未轉(zhuǎn)變的奧氏體富聚。而快冷則可以避免未轉(zhuǎn)變的奧氏體等溫分解,保證獲得所需的雙相組織和性能。
例如0.08%C-1.4%Mn鋼,從800℃;加熱到水冷的力學(xué)性能為:σ0.2=365PMa,σb=700MPa,σ0.2/σb=0.52,eu=18%,et=21%。如采用兩階段冷卻工藝,即在800℃;加熱后,空冷到600℃;,然后水冷,其性能為:σ0.2=280MPa,σb=600MPa,σ0.2/σb=0.47,eu=21%,et=29%。兩階段冷卻使雙相鋼的屈服強(qiáng)度降低,延性提高。
2、雙相鋼板熱軋后盤卷溫度的影響
對于一個給定成分的鋼,臨界區(qū)加熱時奧氏體的淬透性可以通過鋼板熱軋后高溫卷來修正。高溫盤卷可使碳、錳等合金元素在第二組(珠光體或貝氏體)中明顯富集。有利提高隨后臨界區(qū)處理時雙相鋼的綜合性能。以0.049%C-1.99%Mn-0.028%Al-0.0019%N鋼的試驗(yàn)結(jié)果為例,采用兩種工藝過程:一種為普通扎制工藝,終軋溫度900℃;→油冷到600℃;盤卷→吹風(fēng)冷到室溫→冷軋70%→連續(xù)退火。兩種盤卷工藝的碳和錳分布的分析結(jié)果可見高溫盤卷可使碳和錳在第二相中明顯富集,而普通的軋制工藝錳基本無富集趨勢。
用高溫盤卷以修正合金含量較低的鋼在隨后臨界區(qū)處理時的淬透性,并降低熱處理雙相鋼的屈服強(qiáng)度,提高其延性的技術(shù),已在有關(guān)工廠用于熱處理雙相鋼的生產(chǎn),所得到的熱處理雙相鋼板綜合性能良好,板材各部位的性能均勻,縱向、橫向性能一致。例如對0.09%C-0.44Si-1.54%Mn-0.023%Al鋼。
相關(guān)文章
-
雙相不銹鋼的焊接有哪些方法?
雙相不銹鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,一般量少相的含量也需要達(dá)到30%。在含C較低...
-
雙相不銹鋼有何限制要求?
溫州雙能閥門有限公司需要對相比例進(jìn)行控制,合適的比例是鐵素體相和奧氏體相約各占一半,其中某一相的...
-
你知道雙相不銹鋼的性能有何特點(diǎn)?
溫州雙能閥門有限公司由于兩相組織的特點(diǎn),通過正確控制化學(xué)成分和熱處理工藝,使雙相不銹鋼兼有鐵素體...
-
什么是不銹鋼與、不銹鐵?
不銹鋼鋼種很多,性能各異,它在發(fā)展過程中逐步形成了幾大類。按組織結(jié)構(gòu)分,分為馬氏不銹鋼(包括沉淀...