磷化工設備用新型雙相不銹鋼性能的研究.pdf

1、磷化工產(chǎn)業(yè)主要生產(chǎn)磷酸、硝酸磷肥和磷復肥等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品作為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的基礎原料，應用十分廣泛。但是，在實際生產(chǎn)過程中，常常因為受到腐蝕和磨損，造成磷化工設備在使用過程中失效和壽命偏短。因此，針對磷化工生產(chǎn)過程中的工況特點，研究開發(fā)出一種新型的耐腐蝕、耐磨損材料是一個可以給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益的課題。
　　本文對山西天脊集團提供的遭到工況介質(zhì)破壞的泵蓋和葉輪進行失效分析，研究其失效原因，并針對其失效原因設計出一種可以滿足實際工況

2、要求的雙相不銹鋼XDB-11。主要研究內(nèi)容包括合金鋼的化學成分設計、熔煉鑄造工藝改進及熱處理工藝設計等。采用電子顯微鏡、X射線衍射儀、掃描電鏡及能譜儀等定性分析手段和力學試驗、電化學腐蝕試驗、浸泡腐蝕試驗等定量分析手段對XDB-11的組織和性能進行測試表征。
　　失效分析結果表明新材料XDB-11除了含有奧氏體相和鐵素體相外，還有碳化物的產(chǎn)生，容易對材料造成晶間腐蝕。因此選擇對材料進行固溶處理，確定在1150℃保溫4h以消除材料中

3、的有害相，此時，材料硬度為HRC22.1。為提高材料的硬度，對材料在850℃保溫3h進行時效處理，試樣硬度達到峰值HRC43.4。研究其機理后發(fā)現(xiàn)主要是弱陰極σ相起到第二相強化作用。腐蝕實驗結果表明，耐腐蝕性能是固溶處理試樣>時效處理試樣>原始鑄造試樣。
　　本課題創(chuàng)新的提出利用弱陰極金屬間相σ相對材料進行第二相強化，利用其高硬度的特性，在不顯著犧牲材料耐腐蝕性能的情況下，使材料最高硬度達到HRC43.4，具備了優(yōu)良的耐磨損性能。