25Cr-5Ni-Mo-N雙相不銹鋼析出相的研究.pdf

1、本文利用X射線衍射儀、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡和金相顯微鏡等分析方法并結(jié)合雙循環(huán)動(dòng)電位再活化法(DL-EPR)、極化曲線等研究了時(shí)效溫度和時(shí)效時(shí)間對25Cr-5Ni-Mo-N雙相不銹鋼析出相和腐蝕性能的影響。熱處理工藝為:試樣在1100"C固溶一小時(shí),且分別在550℃、650℃、750℃、850℃、950℃和1050℃時(shí)效三小時(shí),研究時(shí)效溫度對其組織和晶間腐蝕敏感性的影響;試樣在1100℃固溶一小時(shí),隨后在750℃分別時(shí)效3、6、1

2、2、24、48、72、96小時(shí),研究時(shí)效時(shí)間對其組織和腐蝕性能的影響。
　　 分析結(jié)果表明:未時(shí)效試樣、550℃、950℃和1050℃時(shí)效試樣無σ相析出,750℃時(shí)效后組織中析出的σ相最多,其次是在650℃、850℃時(shí)效的試樣。X相只在750℃時(shí)效后沉淀析出。在650-950℃范圍內(nèi)時(shí)效后組織中均有M23C6碳化物析出。Σ相優(yōu)先在α/γ相界和位錯(cuò)堆積處形核,在鐵素體分解的初始階段,首先沿α/γ相界通過共析反應(yīng)α→M23C6+γ2

3、析出M23C6型碳化物,M23C6碳化物隨著奧氏體不斷地向鐵素體內(nèi)生長,直到整個(gè)沉淀過程(α→M23C6+γ2)結(jié)束。接著σ相選擇性地在α/γ相界或者沉淀完成的M23C6碳化物前端按二次共析分解α→σ+γ2的方式形核、長大。
　　 本研究中兩相比例并不是試樣產(chǎn)生晶間腐蝕的主要影響因素,σ相的析出量對晶間腐蝕敏感性起決定性作用。未時(shí)效試樣、550℃和950℃時(shí)效后因沒有σ相、x相等有害析出,幾乎沒有晶間腐蝕敏感性,且1050℃時(shí)效

4、后再活化率為0。由于σ相的析出量:750℃＞650℃＞850℃,所以對應(yīng)的晶間腐蝕敏感性750℃＞650℃＞850℃。試樣熱處理應(yīng)避免650-850℃這一溫度區(qū)間,可以選擇在1050℃進(jìn)行二次固溶處理,可提高腐蝕抗力。
　　 25Cr5NiMoN雙相不銹鋼在750℃時(shí)效3-96小時(shí)后組織中均有σ相、x相和M23C6沉淀析出,σ相隨著時(shí)效時(shí)間的延長不斷地聚集長大,析出數(shù)量不斷增加,且奧氏體相逐漸增多,而鐵素體相含量逐漸減少。鐵素體

5、和奧氏體相含量與時(shí)效時(shí)間呈線性關(guān)系。Σ相的析出速率在3-24小時(shí)時(shí)效時(shí)間段隨著時(shí)間的延長而逐漸增大,對應(yīng)的12-24小時(shí)時(shí)效這時(shí)間段σ相的析出速率最大;σ相的析出速率在24-96小時(shí)時(shí)效隨著時(shí)間的延長而逐漸減小。
　　 隨著時(shí)效時(shí)間的延長,雙相不銹鋼的耐腐蝕性能有越來越差的趨勢。時(shí)效3-12小時(shí)的試樣經(jīng)過電化學(xué)測試后表現(xiàn)為局部的晶間腐蝕,而時(shí)效24小時(shí)后,材料的腐蝕抗力急劇下降,表現(xiàn)為擊破電位的陡降,發(fā)生了點(diǎn)蝕,這和組織中σ相的