本文關(guān)鍵詞：超級(jí)雙相不銹鋼SAF2507焊接熱模擬組織耐蝕性研究

  更多相關(guān)文章： 超級(jí)雙相不銹鋼 焊接熱影響區(qū) 析出相 相比例 耐蝕性

【摘要】：雙相不銹鋼,作為不銹鋼家族中一個(gè)重要的分支,將無與倫比的耐蝕性和較高的抗拉強(qiáng)度有機(jī)地結(jié)合于一身,長久以來在造船業(yè)、化學(xué)工業(yè)、建筑行業(yè)、海水淡化工業(yè)、石油和天然氣工業(yè)等高強(qiáng)度和高耐蝕性需求的領(lǐng)域中占有重要地位。尤其是近年來開發(fā)的新型雙相不銹鋼鋼種,更是因其高性價(jià)比和高性能等優(yōu)點(diǎn),逐步取代奧氏體不銹鋼和鎳基合金的勢(shì)頭越來越明顯。雙相不銹鋼出色的性能完全得益于其合理的合金成分設(shè)計(jì)、平衡的鐵素體與奧氏體的相比例和沒有其他有害相的析出。但是在雙相不銹鋼的焊接過程時(shí),這種快速加熱和急速冷卻的過程總是會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)處的相比例偏離平衡位置,不適當(dāng)?shù)臒彷斎胍矔?huì)造成一些有害的金屬間化合物如Cr2N、σ、χ、M23C6等析出,進(jìn)而降低熱影響區(qū)處的耐蝕性,成為SCC裂紋擴(kuò)展的源頭。同時(shí),作為雙相不銹鋼焊接接頭最容易出現(xiàn)問題的高溫?zé)嵊绊憛^(qū)(HTHAZ)而言,焊接時(shí)的快速變溫過程與距熱源中心的距離的遠(yuǎn)近對(duì)高溫HAZ的顯微組織的轉(zhuǎn)變和形貌也會(huì)產(chǎn)生影響。研究了SAF2507焊接時(shí)組織的變化過程與耐蝕性之間的聯(lián)系,具有重要的理論價(jià)值,為實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用與研究提供有力的依據(jù)。首先,論文采用熱模擬方法對(duì)SAF2507超級(jí)雙相不銹鋼HAZ的組織進(jìn)行模擬。利用Gleeble-3800熱模擬機(jī)分別研究了熱輸入在0.80 kJ/mm、1.14 kJ/mm、1.60 kJ/mm、1.98 kJ/mm、2.53 kJ/mm、3.60 kJ/mm時(shí)組織的轉(zhuǎn)變行為以及與耐蝕性之間的關(guān)系。結(jié)果表明,隨著模擬高溫HAZ上的熱輸入不斷增加,三種形貌的奧氏體會(huì)從鐵素體的晶界處和晶內(nèi)析出。3.60 kJ/mm的熱輸入時(shí),在δ和γ的相界邊緣處會(huì)形成顆粒狀的χ相。通過RPEN指數(shù)的計(jì)算結(jié)果表明組織中的奧氏體比鐵素體具有更高的耐點(diǎn)蝕能力。熱輸入的增加,更多奧氏體的轉(zhuǎn)變可改善模擬熱影響區(qū)組織整體的耐蝕性,但是在熱輸入為3.60 kJ/mm時(shí)析出的χ相削弱了組織上由奧氏體含量增加而提高的耐蝕性。其次,分別采用0.80 kJ/mm、1.60 kJ/mm、3.60 kJ/mm三種熱輸入進(jìn)行單道焊、二道焊和三道焊模擬。研究了這三種熱輸入時(shí)焊接熱循環(huán)次數(shù)對(duì)組織的形貌和尺寸變化的影響,及對(duì)奧氏體含量和析出相的影響規(guī)律。利用電化學(xué)方法測定了焊接熱循環(huán)次數(shù)與耐蝕性的關(guān)系。研究結(jié)果表明,在三種熱輸入條件下,熱循環(huán)次數(shù)的增加,奧氏體的含量均有明顯的升高。在熱輸入為0.80 kJ/mm的條件下,經(jīng)過三次熱循環(huán)后模擬高溫HAZ奧氏體的含量達(dá)到50%,而熱輸入是1.60 kJ/mm的條件下僅需兩次模擬焊接熱循環(huán)即可達(dá)到。在熱輸入是3.60 kJ/mm的條件下時(shí),僅僅1次熱循環(huán)后模擬焊接HAZ上的奧氏體含量便超過50%。在3.60 kJ/mm熱輸入條件下,析出相的數(shù)量也隨著熱循環(huán)的次數(shù)增加而增多。電化學(xué)測試結(jié)果表明,熱輸入在0.80 kJ/mm和1.60 kJ/mm的條件下時(shí)增加焊接熱循環(huán)次數(shù)可提高耐蝕性。但是在熱輸入在3.60 kJ/mm的條件中時(shí),耐蝕性隨著模擬焊接過程中熱循環(huán)次數(shù)的增加而降低。
【關(guān)鍵詞】：超級(jí)雙相不銹鋼 焊接熱影響區(qū) 析出相 相比例 耐蝕性
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG457.11
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 引言9-27
• 1.1 課題的研究背景與意義9-10
• 1.2 雙相不銹鋼概述10-13
• 1.2.1 雙相不銹鋼的歷史10-11
• 1.2.2 雙相不銹鋼發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)11-13
• 1.3 雙相不銹鋼的組織轉(zhuǎn)變與焊接性13-18
• 1.3.1 雙相不銹鋼的組織轉(zhuǎn)變13-15
• 1.3.2 雙相不銹鋼的焊接性15-18
• 1.4 雙相不銹鋼的腐蝕18-21
• 1.4.1 點(diǎn)蝕18-20
• 1.4.2 晶間腐蝕20-21
• 1.5 超級(jí)雙相不銹鋼SAF2507簡介21-25
• 1.5.1 化學(xué)成分和微觀組織21-22
• 1.5.2 SAF2507的力學(xué)性能和耐蝕性22-24
• 1.5.3 SAF2507的焊接工藝24-25
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容與技術(shù)路線25-27
• 1.6.1 研究內(nèi)容25
• 1.6.2 技術(shù)路線25-27
• 第二章 試驗(yàn)方法和設(shè)備27-35
• 2.1 試驗(yàn)材料27
• 2.2 熱模擬試驗(yàn)27-29
• 2.3 電化學(xué)試驗(yàn)29-31
• 2.3.1 動(dòng)電位極化曲線30-31
• 2.3.2 電化學(xué)阻抗譜31
• 2.4 組織分析表征31-35
• 2.4.1 金相組織觀察31-32
• 2.4.2 析出相觀察32-33
• 2.4.3 微區(qū)成分分析33
• 2.4.4 相比例的測定33-35
• 第三章 焊接熱輸入對(duì)HAZ耐蝕性的影響規(guī)律研究35-47
• 3.1 模擬焊接熱影響區(qū)的參數(shù)選擇35-36
• 3.2 不同熱輸入的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律36-40
• 3.2.1 組織轉(zhuǎn)變點(diǎn)36-38
• 3.2.2 析出相38-39
• 3.2.3 相比例39-40
• 3.2.4 合金元素在兩相間的分配40
• 3.3 不同熱輸入的耐蝕性分析40-45
• 3.3.1 PREN值40-41
• 3.3.2 循環(huán)伏安極化曲線41-44
• 3.3.3 交流阻抗譜44-45
• 3.4 小結(jié)45-47
• 第四章 多次熱循環(huán)對(duì)熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變及耐蝕性的影響規(guī)律47-65
• 4.1 低熱輸入時(shí)多次熱循環(huán)對(duì)耐蝕性的影響47-54
• 4.1.1 微觀組織的轉(zhuǎn)變特點(diǎn)48-51
• 4.1.2 耐蝕性的變化規(guī)律51-54
• 4.2 中等熱輸入時(shí)多次熱循環(huán)與耐蝕性的關(guān)系54-57
• 4.2.1 多次熱循環(huán)對(duì)微觀組織的影響54-56
• 4.2.2 多次熱循環(huán)對(duì)耐蝕性的變化規(guī)律56-57
• 4.3 高熱輸入時(shí)多次熱循環(huán)與耐蝕性的關(guān)系57-64
• 4.3.1 多次熱循環(huán)對(duì)微觀組織的變化規(guī)律58-61
• 4.3.2 微觀組織與耐蝕性的關(guān)系61-64
• 4.4 小結(jié)64-65
• 第五章 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 致謝73-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74-75

【相似文獻(xiàn)】

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