短時固溶處理溫度對SAF2507超級雙相不銹鋼點蝕行為的影響
發(fā)布時間:2021-02-06 00:29
利用恒電位臨界點蝕溫度測試法和微觀形貌觀察法研究了短時固溶處理溫度對SAF 2507超級雙相不銹鋼的微觀形貌演變和點蝕行為的影響。結(jié)果表明,當(dāng)固溶溫度從1020℃提高到1150℃時,樣品的鐵素體的體積分?jǐn)?shù)明顯增加,而鐵素體中的鉻、鉬等元素含量逐漸降低。SAF 2507超級雙相不銹鋼的臨界點蝕溫度(CPT)隨著短時固溶處理溫度的增加先升高后降低,在1100℃達到最大值。
【文章來源】:熱加工工藝. 2017,46(20)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
不同溫度固溶2min后SAF2507超級雙相不銹鋼的光學(xué)形貌圖
時所對應(yīng)的溫度定義為CPT。在光學(xué)顯微鏡和具有能譜分析功能的掃描電鏡下觀測蝕刻后的測試樣品點蝕形貌并作化學(xué)成分分析。如未加說明,所有的數(shù)據(jù)結(jié)果都為平均值。2實驗結(jié)果與討論2.1樣品的微觀組織與合金成分演變圖1為不同溫度固溶處理2min后的SAF2507超級雙相不銹鋼樣品的光學(xué)形貌圖。圖中白色組織為奧氏體相,灰黑色組織為鐵素體相。所有短時固溶處理樣品中沒有其它二次相出現(xiàn)。島狀奧氏體沿著軋制方向鑲嵌在連續(xù)的鐵素體相中。隨著短時固溶溫度的提高,白色的奧氏體組織在減少,而鐵素體相的區(qū)域明顯增加。圖2為樣品鐵素體相與奧氏體相兩相體積分?jǐn)?shù)隨短時固溶溫度的變化曲線。隨著短時固溶溫度的增加,樣品中鐵素體相的體積分?jǐn)?shù)明顯增加,而奧氏體相的體積分?jǐn)?shù)在減少。這是因高溫條件下奧氏體相向鐵素體相轉(zhuǎn)變造成的結(jié)果[5-6]。表1SAF2507超級雙相不銹鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)Tab.1ChemicalcompositionofSAF2507superduplexstainlesssteel(wt%)CSiMnPSCrNiMoNFe0.0160.400.750.0210.00124.886.883.790.269余量表2列出了利用EDS測得經(jīng)不同短時固溶溫度處理的SAF2507超級雙相不銹鋼的主要合金元素的平均濃度。測試結(jié)果表明,鉻與鉬元素在鐵素體中的含量比奧氏體中的含量多,而鎳元素在奧氏體相中的含量多于鐵素體相中的含量。隨著短時固溶溫度的提高,鐵素體相中鉻和鉬的濃度在降低,而鎳的濃度在增加。與之相反,鉻和鉬的濃度在奧氏體中有一定的增加。這是因為隨著短時固溶溫度的提高,樣品中的奧氏體相在向鐵素體相轉(zhuǎn)變,因此鐵素體相的體積分?jǐn)?shù)在增加。由于鉻和鉬是鐵素體相的穩(wěn)5654525048464410001040108011201160鐵素體奧氏體體積分?jǐn)?shù)(%)溫度/℃圖2樣品體積分?jǐn)?shù)隨?
HotWorkingTechnology2017,Vol.46,No.20(下轉(zhuǎn)第235頁)定元素難以向奧氏體相中擴散,故它們的濃度隨著鐵素體相體積的增加而被稀釋,從而導(dǎo)致了鉻和鉬兩種元素在鐵素體相中的含量下降。另外,由于奧氏體相的體積分?jǐn)?shù)隨著短時固溶溫度的升高而減少,加之有少量鉻元素和鉬元素從周圍富鉻和鉬的鐵素體相中擴散進來,所以奧氏體中的鉻和鉬兩種元素的含量會隨著短時固溶溫度的升高而有所增加,但增加量有限。2.2電化學(xué)測試結(jié)果圖3為不同短時固溶溫度熱處理時SAF2507超級雙相不銹鋼樣品在恒電位臨界點蝕溫度測試后的電流密度與溫度曲線。在起始測試溫度下,樣品的電流密度小于1μA/cm2。測試結(jié)果表明,此過程中樣品表面一直處于鈍化狀態(tài)。當(dāng)溶液的溫度達到某一臨界值時,出現(xiàn)一些亞穩(wěn)態(tài)點蝕所對應(yīng)的電流峰,這說明此時樣品的鈍化膜開始破裂。但測試液的溫度繼續(xù)升高時,一些亞穩(wěn)態(tài)點蝕發(fā)展成了穩(wěn)態(tài)點蝕,此時通過樣品表面的電流密度急劇上升。當(dāng)電流密度達到100μA/cm2時,所對應(yīng)的溫度即為SAF2507超級雙相不銹鋼樣品的CPT。圖4給出了臨界點蝕溫度CPT隨樣品短時固溶處理溫度的關(guān)系。從圖4可以發(fā)現(xiàn),樣品的CPT隨著短時固溶處理溫度的增加而先升高后下降,在1100℃的短時固溶條件下樣品具有最大的CPT。這是由于在鐵素體和奧氏體兩相接近之前,鐵素體相內(nèi)鉻、鉬等合金元素遠遠高出奧氏體相。這些合金元素能顯著提高材料點蝕抗力,按照短板理論,此時SAF2507超級雙相不銹鋼的點蝕抗力大小由其內(nèi)點蝕抗力最弱的奧氏體相決定。如前所述,隨著短時固溶溫度的提高,SAF2507超級雙相不銹鋼樣品鐵素體相內(nèi)的鉻、鉬等合金元素濃度在逐漸減少,而由于奧氏體相體積分?jǐn)?shù)的降低使得這些合金元素變得更加集中。因此,鐵素體相的點蝕抗力
本文編號:3019838
【文章來源】:熱加工工藝. 2017,46(20)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
不同溫度固溶2min后SAF2507超級雙相不銹鋼的光學(xué)形貌圖
時所對應(yīng)的溫度定義為CPT。在光學(xué)顯微鏡和具有能譜分析功能的掃描電鏡下觀測蝕刻后的測試樣品點蝕形貌并作化學(xué)成分分析。如未加說明,所有的數(shù)據(jù)結(jié)果都為平均值。2實驗結(jié)果與討論2.1樣品的微觀組織與合金成分演變圖1為不同溫度固溶處理2min后的SAF2507超級雙相不銹鋼樣品的光學(xué)形貌圖。圖中白色組織為奧氏體相,灰黑色組織為鐵素體相。所有短時固溶處理樣品中沒有其它二次相出現(xiàn)。島狀奧氏體沿著軋制方向鑲嵌在連續(xù)的鐵素體相中。隨著短時固溶溫度的提高,白色的奧氏體組織在減少,而鐵素體相的區(qū)域明顯增加。圖2為樣品鐵素體相與奧氏體相兩相體積分?jǐn)?shù)隨短時固溶溫度的變化曲線。隨著短時固溶溫度的增加,樣品中鐵素體相的體積分?jǐn)?shù)明顯增加,而奧氏體相的體積分?jǐn)?shù)在減少。這是因高溫條件下奧氏體相向鐵素體相轉(zhuǎn)變造成的結(jié)果[5-6]。表1SAF2507超級雙相不銹鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)Tab.1ChemicalcompositionofSAF2507superduplexstainlesssteel(wt%)CSiMnPSCrNiMoNFe0.0160.400.750.0210.00124.886.883.790.269余量表2列出了利用EDS測得經(jīng)不同短時固溶溫度處理的SAF2507超級雙相不銹鋼的主要合金元素的平均濃度。測試結(jié)果表明,鉻與鉬元素在鐵素體中的含量比奧氏體中的含量多,而鎳元素在奧氏體相中的含量多于鐵素體相中的含量。隨著短時固溶溫度的提高,鐵素體相中鉻和鉬的濃度在降低,而鎳的濃度在增加。與之相反,鉻和鉬的濃度在奧氏體中有一定的增加。這是因為隨著短時固溶溫度的提高,樣品中的奧氏體相在向鐵素體相轉(zhuǎn)變,因此鐵素體相的體積分?jǐn)?shù)在增加。由于鉻和鉬是鐵素體相的穩(wěn)5654525048464410001040108011201160鐵素體奧氏體體積分?jǐn)?shù)(%)溫度/℃圖2樣品體積分?jǐn)?shù)隨?
HotWorkingTechnology2017,Vol.46,No.20(下轉(zhuǎn)第235頁)定元素難以向奧氏體相中擴散,故它們的濃度隨著鐵素體相體積的增加而被稀釋,從而導(dǎo)致了鉻和鉬兩種元素在鐵素體相中的含量下降。另外,由于奧氏體相的體積分?jǐn)?shù)隨著短時固溶溫度的升高而減少,加之有少量鉻元素和鉬元素從周圍富鉻和鉬的鐵素體相中擴散進來,所以奧氏體中的鉻和鉬兩種元素的含量會隨著短時固溶溫度的升高而有所增加,但增加量有限。2.2電化學(xué)測試結(jié)果圖3為不同短時固溶溫度熱處理時SAF2507超級雙相不銹鋼樣品在恒電位臨界點蝕溫度測試后的電流密度與溫度曲線。在起始測試溫度下,樣品的電流密度小于1μA/cm2。測試結(jié)果表明,此過程中樣品表面一直處于鈍化狀態(tài)。當(dāng)溶液的溫度達到某一臨界值時,出現(xiàn)一些亞穩(wěn)態(tài)點蝕所對應(yīng)的電流峰,這說明此時樣品的鈍化膜開始破裂。但測試液的溫度繼續(xù)升高時,一些亞穩(wěn)態(tài)點蝕發(fā)展成了穩(wěn)態(tài)點蝕,此時通過樣品表面的電流密度急劇上升。當(dāng)電流密度達到100μA/cm2時,所對應(yīng)的溫度即為SAF2507超級雙相不銹鋼樣品的CPT。圖4給出了臨界點蝕溫度CPT隨樣品短時固溶處理溫度的關(guān)系。從圖4可以發(fā)現(xiàn),樣品的CPT隨著短時固溶處理溫度的增加而先升高后下降,在1100℃的短時固溶條件下樣品具有最大的CPT。這是由于在鐵素體和奧氏體兩相接近之前,鐵素體相內(nèi)鉻、鉬等合金元素遠遠高出奧氏體相。這些合金元素能顯著提高材料點蝕抗力,按照短板理論,此時SAF2507超級雙相不銹鋼的點蝕抗力大小由其內(nèi)點蝕抗力最弱的奧氏體相決定。如前所述,隨著短時固溶溫度的提高,SAF2507超級雙相不銹鋼樣品鐵素體相內(nèi)的鉻、鉬等合金元素濃度在逐漸減少,而由于奧氏體相體積分?jǐn)?shù)的降低使得這些合金元素變得更加集中。因此,鐵素體相的點蝕抗力
本文編號:3019838
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