双相不锈钢管的金相组织和耐腐蚀性能与制造过程中的热处理方法有什么关系？
文章来源：不锈钢换热管
作者：外链代发
人气：11
2022-06-14 13:37:00
1 钢铁冶炼及热处理
1.1 钢铁冶炼
所有试验钢均在中频感应炉中无氧化冶炼。熔炼过程分两个阶段进行。第一步是通过氧化冶炼工业纯铁，利用电弧保护减少碳和磷。第二阶段试验钢在中频感应炉中冶炼。使用的金属保护材料有工业纯铁、微碳铬铁、电解镍、电解铜、钼铁等。铝粉和硅铁粉用作脱氧剂。
1.2 钢材的热处理
为研究各种热处理工艺对钢的组织和耐蚀性的影响，并为试验钢寻找最佳热处理规范，对低镍铸造双相不锈钢管进行了以下热处理： 950 X2h 水冷却，1050 X2h 水冷，1150 10冷却X2h 1040 X0.5h 水冷。 K合金（Cr24Ni20Mo2Cu3钢）是性能较好的对比试验材料，热处理工艺采用1000X。 2小时水淬固溶处理。
此外，为了研究敏化处理对试验钢耐晶间腐蚀性能的影响，对低镍铸件双相不锈钢管和K合金进行了550空冷X2h和650空冷敏化处理。每X2h，全部在箱式电炉中进行。
2 试验钢的金相组织
我们结合使用金相显微镜、X 射线衍射和电子探针来研究各种热处理条件下低镍铸造双相不锈钢柱的类型、形态和结构。金相组织见图1。 -线衍射结果见图2，电子探针的定量分析结果见表2。
在图2中，低镍铸造双相不锈钢管的X射线衍射谱只有和两个峰，与金相照片观察结果一致。图1 (a) 试验钢具有比较明显的枝晶形貌，铸件组织清晰，试验钢在950进行固溶处理，由于加热温度低，奥氏体变化不大，残留处于枝晶状态。这主要是由于相分布不均匀，当固溶温度升至1050时，相分散且分布更均匀。随着溶液温度继续上升到1150C，相形貌和分布与1050C 时的相形貌和分布没有显着差异。在1,150 C 进行固溶处理后，将温度保持在1040 C 一段时间。一方面，目的是防止结构复杂、壁厚不均匀的铸件（如叶轮）淬火。和开裂；另一方面，进一步使相均质化。
用电子探针对各相合金元素进行定量分析表明，Ni、Cu、Mn富含相，Mo和Cr富含相。
3 试验钢的均匀腐蚀性能
试验钢的腐蚀试验数据见表3。列出的数据是3 个样品的平均值。耐腐蚀性等级根据五级标准进行评级。
从表3可以看出，双相钢(at 40%, 60)的均匀耐蚀性远高于耐酸性好的通用K合金，且腐蚀速率高.还表明，适当的热处理具有提高耐腐蚀性的效果。 1050固溶处理的均匀腐蚀速率最低，1150固溶处理的耐蚀性主要是由于适量的Y相和均匀的分散分布。
4 试验钢的晶间腐蚀
本试验采用GB 1223-75 《不锈钢管晶间腐蚀试验方法》的“T”法。将敏化后的试样置于溶液中加热煮沸24小时，然后将试样洗涤、干燥、称重，计算晶间腐蚀速率。
试验钢未发生明显的晶间腐蚀，相仅出现一些腐蚀坑。在不同热处理条件下，试验钢的晶间腐蚀速率差别不大，K合金的晶间腐蚀远低于低镍两相钢。在晶间腐蚀数据中，表4中的比例几乎相差2度，但在金相显微镜下观察，只有少数腐蚀槽和孔洞，无法形成所有晶粒，因此K合金也有有一定的抗晶间腐蚀性能，双相钢是结晶性的肝腐蚀性能较好，特别是1050固溶处理后，钢的敏化试样相容，体积小且分散均匀，1150后1150耐蚀性好，适量奥氏体（双相钢）），这对提高抗晶间腐蚀性能非常有利。由于铁素体基体中存在适量的奥氏体，可以增加晶界和相界面积，从而减少单位面积的碳化物析出量。此外，含有少量奥氏体可以减少铁素体。大块晶界形成连续的晶界沉淀物。从腐蚀的角度来看，主要影响因素是基体中奥氏体的均匀分布。因此，铸造双相不锈钢管避免了两级分布均匀的晶间碳化物。双相钢具有优异的耐晶间腐蚀性能的主要原因是连续网络。 K合金是一种全奥氏体不锈钢管。敏化处理后，在奥氏体晶界处可能会析出连续的碳化物，高Ni含量对奥氏体固溶碳不利，碳化物也容易析出。另外，由于Cr在奥氏体中的扩散比在铁素体中慢，容易在奥氏体中形成缺Cr区，因此其抗晶间腐蚀能力比双相钢差。
5 试验钢的腐蚀性能公式
由于试验钢为铸造双相不锈钢管，合金元素在相和相中的分布有很大差异，电子探针定量分析表明相中富含Cr和Mo。由于Cr和Mo都是有效的点蚀元素，在铁素体和奥氏体结合的两相混合组织中，铁素体对奥氏体有电化学保护作用，固溶处理温度低，而且分布不均匀相由于晶界吸附的不均匀性和组织的不均匀性，蚀变倾向增大。 K合金无明显的选择性腐蚀，但点蚀元素Mo含量低于双相钢，因此抗点蚀性能不如双相钢，但仍具有较高的抗点蚀性能。孔。
六，结论
(1)含相和2相的铸造不锈钢管随着固溶热处理温度的升高和保温时间的延长，趋于分散和均匀分布。
(2)适宜的热处理工艺为1 0502小时水冷固溶处理，其中双相钢相充足（约30%）且分布均匀，使钢具有更均匀的耐蚀性和耐晶间腐蚀、腐蚀和点蚀性能；
(3)双相钢比K合金具有更好的耐均匀腐蚀性、耐晶间腐蚀性和耐点蚀性。而且成本很低。因此，低镍铸造双相不锈钢管是一种很有前途的钢材。
1.1 钢铁冶炼
所有试验钢均在中频感应炉中无氧化冶炼。熔炼过程分两个阶段进行。第一步是通过氧化冶炼工业纯铁，利用电弧保护减少碳和磷。第二阶段试验钢在中频感应炉中冶炼。使用的金属保护材料有工业纯铁、微碳铬铁、电解镍、电解铜、钼铁等。铝粉和硅铁粉用作脱氧剂。
1.2 钢材的热处理
为研究各种热处理工艺对钢的组织和耐蚀性的影响，并为试验钢寻找最佳热处理规范，对低镍铸造双相不锈钢管进行了以下热处理： 950 X2h 水冷却，1050 X2h 水冷，1150 10冷却X2h 1040 X0.5h 水冷。 K合金（Cr24Ni20Mo2Cu3钢）是性能较好的对比试验材料，热处理工艺采用1000X。 2小时水淬固溶处理。
此外，为了研究敏化处理对试验钢耐晶间腐蚀性能的影响，对低镍铸件双相不锈钢管和K合金进行了550空冷X2h和650空冷敏化处理。每X2h，全部在箱式电炉中进行。
2 试验钢的金相组织
我们结合使用金相显微镜、X 射线衍射和电子探针来研究各种热处理条件下低镍铸造双相不锈钢柱的类型、形态和结构。金相组织见图1。 -线衍射结果见图2，电子探针的定量分析结果见表2。
在图2中，低镍铸造双相不锈钢管的X射线衍射谱只有和两个峰，与金相照片观察结果一致。图1 (a) 试验钢具有比较明显的枝晶形貌，铸件组织清晰，试验钢在950进行固溶处理，由于加热温度低，奥氏体变化不大，残留处于枝晶状态。这主要是由于相分布不均匀，当固溶温度升至1050时，相分散且分布更均匀。随着溶液温度继续上升到1150C，相形貌和分布与1050C 时的相形貌和分布没有显着差异。在1,150 C 进行固溶处理后，将温度保持在1040 C 一段时间。一方面，目的是防止结构复杂、壁厚不均匀的铸件（如叶轮）淬火。和开裂；另一方面，进一步使相均质化。
用电子探针对各相合金元素进行定量分析表明，Ni、Cu、Mn富含相，Mo和Cr富含相。
3 试验钢的均匀腐蚀性能
试验钢的腐蚀试验数据见表3。列出的数据是3 个样品的平均值。耐腐蚀性等级根据五级标准进行评级。
从表3可以看出，双相钢(at 40%, 60)的均匀耐蚀性远高于耐酸性好的通用K合金，且腐蚀速率高.还表明，适当的热处理具有提高耐腐蚀性的效果。 1050固溶处理的均匀腐蚀速率最低，1150固溶处理的耐蚀性主要是由于适量的Y相和均匀的分散分布。
4 试验钢的晶间腐蚀
本试验采用GB 1223-75 《不锈钢管晶间腐蚀试验方法》的“T”法。将敏化后的试样置于溶液中加热煮沸24小时，然后将试样洗涤、干燥、称重，计算晶间腐蚀速率。
试验钢未发生明显的晶间腐蚀，相仅出现一些腐蚀坑。在不同热处理条件下，试验钢的晶间腐蚀速率差别不大，K合金的晶间腐蚀远低于低镍两相钢。在晶间腐蚀数据中，表4中的比例几乎相差2度，但在金相显微镜下观察，只有少数腐蚀槽和孔洞，无法形成所有晶粒，因此K合金也有有一定的抗晶间腐蚀性能，双相钢是结晶性的肝腐蚀性能较好，特别是1050固溶处理后，钢的敏化试样相容，体积小且分散均匀，1150后1150耐蚀性好，适量奥氏体（双相钢）），这对提高抗晶间腐蚀性能非常有利。由于铁素体基体中存在适量的奥氏体，可以增加晶界和相界面积，从而减少单位面积的碳化物析出量。此外，含有少量奥氏体可以减少铁素体。大块晶界形成连续的晶界沉淀物。从腐蚀的角度来看，主要影响因素是基体中奥氏体的均匀分布。因此，铸造双相不锈钢管避免了两级分布均匀的晶间碳化物。双相钢具有优异的耐晶间腐蚀性能的主要原因是连续网络。 K合金是一种全奥氏体不锈钢管。敏化处理后，在奥氏体晶界处可能会析出连续的碳化物，高Ni含量对奥氏体固溶碳不利，碳化物也容易析出。另外，由于Cr在奥氏体中的扩散比在铁素体中慢，容易在奥氏体中形成缺Cr区，因此其抗晶间腐蚀能力比双相钢差。
5 试验钢的腐蚀性能公式
由于试验钢为铸造双相不锈钢管，合金元素在相和相中的分布有很大差异，电子探针定量分析表明相中富含Cr和Mo。由于Cr和Mo都是有效的点蚀元素，在铁素体和奥氏体结合的两相混合组织中，铁素体对奥氏体有电化学保护作用，固溶处理温度低，而且分布不均匀相由于晶界吸附的不均匀性和组织的不均匀性，蚀变倾向增大。 K合金无明显的选择性腐蚀，但点蚀元素Mo含量低于双相钢，因此抗点蚀性能不如双相钢，但仍具有较高的抗点蚀性能。孔。
六，结论
(1)含相和2相的铸造不锈钢管随着固溶热处理温度的升高和保温时间的延长，趋于分散和均匀分布。
(2)适宜的热处理工艺为1 0502小时水冷固溶处理，其中双相钢相充足（约30%）且分布均匀，使钢具有更均匀的耐蚀性和耐晶间腐蚀、腐蚀和点蚀性能；
(3)双相钢比K合金具有更好的耐均匀腐蚀性、耐晶间腐蚀性和耐点蚀性。而且成本很低。因此，低镍铸造双相不锈钢管是一种很有前途的钢材。
上一篇：中国不锈钢管行业的发展及其在出口贸易竞争中的优势
下一篇：没有了
