近年來,由于冶金技術水平的提高和實際需要,陸續發展了超低碳、高合金元素、低硫、低磷的超級雙相不銹鋼。超級雙相不銹鋼的PREN值一般大于40。
00Cr25Ni7Mo3.5WCuN是超級雙相不銹鋼(gang)的代表鋼(gang)號。最早由英國M&P公司(si)開發,商業牌號為(wei)Zeron100,這種(zhong)超級雙相不銹鋼(gang)在我國一些行業已廣泛應用。
00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼的化學成分見(jian)(jian)表(biao)6-2,機械性能標準(zhun)見(jian)(jian)表(biao)6-3。
此鋼(gang)氮(dan)的(de)加入量(liang)(liang)為(wei)0.20%~0.30%,高于其他含(han)氮(dan)雙相(xiang)不銹鋼(gang)中(zhong)的(de)氮(dan)含(han)量(liang)(liang)。氮(dan)與銅的(de)共(gong)同作(zuo)用增加了(le)鋼(gang)中(zhong)奧氏體的(de)穩定性。所(suo)以,盡管00Cr25Ni7Mo3.5W CuN 鋼(gang)中(zhong)的(de)鉻、鉬(mu)含(han)量(liang)(liang)較(jiao)高,其組織中(zhong)的(de)兩相(xiang)比例仍能接(jie)近于50%。
鎢還能延(yan)緩脆性相的析(xi)出(chu),降(jiang)低鋼的脆化傾(qing)(qing)向,降(jiang)低點腐蝕傾(qing)(qing)向,鎢與銅在(zai)400℃左右的溫度區間對鋼的基體有強化和(he)硬化作(zuo)用(yong),提高了(le)鋼的耐腐蝕性能。但鎢的含量不(bu)宜大(da)于2%,過高的含鎢量將產生(sheng)其他不(bu)利的影響。
由(you)于(yu)00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼中(zhong)含有(you)較高的合金元(yuan)素(su),特別是鎢的加(jia)入,使其(qi)固溶溫(wen)度可適當(dang)提高,在(zai)實(shi)際生產中(zhong),固溶加(jia)熱溫(wen)度可選用1100~1120℃的溫(wen)度區(qu)間,加(jia)熱保溫(wen)后水冷(leng)。
超級(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)因其優良的(de)(de)耐腐蝕性(xing)能(neng)和較高的(de)(de)機械(xie)性(xing)能(neng),越來越得到重視。00Cr25Ni7Mo3.5WCuN 鋼(gang)鍛件(jian)熱處(chu)理后的(de)(de)機械(xie)性(xing)能(neng)實測數據(多件(jian)統計數據)如下(xia)。
Rm:800~845N/m㎡;Rp0.2:640~730N/m㎡;A:37%-40%;A:170~260J。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼固溶處(chu)理(li)工藝比(bi)較簡(jian)單,但是在實際熱處(chu)理(li)時還應注(zhu)意以下問題。
固溶(rong)加熱(re)(re)速(su)度(du),特別是(shi)在(zai)低溫(wen)段的(de)加熱(re)(re)速(su)度(du)應(ying)予以控制(zhi),不(bu)宜過快。一(yi)方面(mian)是(shi)因(yin)為(wei)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)合金(jin)(jin)成(cheng)分含量(liang)高,導熱(re)(re)慢,緩(huan)慢加熱(re)(re)有利于(yu)減少工件(jian)(jian)(jian)(jian)內(nei)外溫(wen)差和保證合金(jin)(jin)元(yuan)素充分溶(rong)解(jie),另一(yi)方面(mian)的(de)原因(yin)是(shi)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)前期(qi)熱(re)(re)加工過程(cheng)中(鍛、軋(ya)或鑄(zhu)造),不(bu)可避(bi)免地(di)有脆(cui)相析出(chu),使(shi)材料變(bian)脆(cui)。如(ru)果工件(jian)(jian)(jian)(jian)尺寸大(da),截面(mian)變(bian)化明顯,形狀復(fu)雜又(you)(you)會存在(zai)較大(da)應(ying)力,而(er)固溶(rong)加熱(re)(re)速(su)度(du)快又(you)(you)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)新的(de)應(ying)力,這些因(yin)素共同(tong)作用的(de)結(jie)果可能造成(cheng)工件(jian)(jian)(jian)(jian)熱(re)(re)處(chu)理裂紋。我(wo)們在(zai)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)初(chu)期(qi),對一(yi)些復(fu)雜大(da)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)固溶(rong)加熱(re)(re)時,就因(yin)沒注(zhu)意控制(zhi)加熱(re)(re)速(su)度(du),致使(shi)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)入(ru)爐(lu)(lu)(lu)后,在(zai)爐(lu)(lu)(lu)溫(wen)300℃左右便(bian)聽(ting)到鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)爆裂聲,在(zai)鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)變(bian)截面(mian)處(chu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)多處(chu)大(da)裂紋。后來采(cai)用鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)低溫(wen)入(ru)爐(lu)(lu)(lu)(不(bu)大(da)于(yu)150℃裝爐(lu)(lu)(lu)),緩(huan)慢加熱(re)(re)(不(bu)大(da)于(yu)40℃/h)至750℃,再隨爐(lu)(lu)(lu)升(sheng)溫(wen)的(de)加熱(re)(re)方式,防止了鑄(zhu)件(jian)(jian)(jian)(jian)裂紋的(de)再發生(sheng)(sheng)(sheng)。
固溶(rong)處理的冷卻(que)對雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的耐腐(fu)蝕性能(neng)有明顯的影(ying)響,我們(men)曾對雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)00Cr25Ni7Mo2N的鑄件(jian)和熱軋板材(cai)固溶(rong)冷卻(que)對耐腐(fu)蝕性能(neng)的影(ying)響做過(guo)試驗,結果見(jian)表6-6。
從表6-6可見,雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)固(gu)溶處理的冷卻方(fang)式對耐腐(fu)蝕性能的影響很(hen)大。所(suo)以,不僅對鑄(zhu)件(jian)、鍛件(jian),就是對鑄(zhu)件(jian)補焊(han)或雙(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的焊(han)接構件(jian),為保證性能,也應(ying)盡量采用固(gu)溶水冷處理。