1. 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的化(hua)學成分與相(xiang)比例


   雙相不銹鋼按鉻的含量不同,可分成Cr18型、Cr21型和Cr25型三類,幾種常用的國內外雙相不銹鋼(gang)牌號和化學成分見表4-20。這三類雙相不銹鋼的相比例(體積分數,%)大致為:鐵素體相為40~60,奧氏體相為60~40。這個相比例為雙相不銹鋼的理想比例,對提高耐應力腐蝕能力極為有利。




2. 固(gu)溶處(chu)理的(de)溫度對(dui)雙相(xiang)不銹鋼相(xiang)比例(li)的(de)影響(xiang)


   雙相不銹鋼相比例一方面取決于鋼材的化學成分,同時也與鋼材供貨狀態的固溶處理溫度有關。同一牌號的雙相不銹鋼,其固溶處理溫度不同,所獲得相比例差異很大,它直接影響到鋼材的耐應(ying)力(li)腐蝕性能。例如,雙相不銹鋼022Cr19Ni5Mo3Si2N鋼板,取其試樣分別在850、900、980、1100、1200及1250℃進行固溶處理,采用磁性法測量出不同溫度處理后的鐵素體含量,然后分別放在100℃質量分數為40%的CaCl2溶液中進行U形彎曲試樣的應力腐蝕對比試驗。試驗結果表明該鋼以980℃固溶處理的溫度為最佳。在此溫度下固溶處理后鐵素體的體積分數為57%,試驗時間超過5000h后才產生應力腐蝕;1250℃的固溶處理后的試樣,只經過10多個小時就發生了應力腐蝕,試樣鐵素體的體積分數高達97%。可見同一化學成分的同一牌號鋼材經過不同溫度的固溶處理,可獲得相比例差異極大的組織。鋼材中鐵素體含量過高,造成粗大鐵素體的數量多,鋼材耐應力腐蝕的能力將大大降低。



3. σ相及其不良(liang)影響


   雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中的σ相(xiang)(xiang)是從鐵素體相(xiang)(xiang)中形(xing)(xing)成的。它使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)變脆,降(jiang)低了鋼(gang)(gang)(gang)的延展性(xing)和(he)耐沖擊韌度(du),使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)加工(gong)過程易產生(sheng)各(ge)種(zhong)缺陷(xian)。不同的鋼(gang)(gang)(gang)材(cai),形(xing)(xing)成σ相(xiang)(xiang)的溫度(du)也有(you)差異。隨著σ相(xiang)(xiang)數量的增加,鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)耐蝕性(xing)將明顯下降(jiang)。



4. 475℃脆性


   雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)由奧氏(shi)體和(he)鐵素(su)(su)體兩(liang)相組成的(de),其中(zhong)鐵素(su)(su)體所(suo)占體積比例很大,鐵素(su)(su)體型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)所(suo)具有的(de)特征在(zai)(zai)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中(zhong)也能表現(xian)出來。475℃脆性(xing)同樣(yang)也發生在(zai)(zai)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)鐵素(su)(su)體相內。475℃脆性(xing)提高了(le)(le)鋼(gang)材硬度(du)(du),但(dan)卻大大降低(di)了(le)(le)其沖擊(ji)韌度(du)(du)值。有時(shi)(shi)為了(le)(le)使(shi)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)兼(jian)有耐(nai)磨性(xing)時(shi)(shi),也可利用(yong)475℃時(shi)(shi)效來達到(dao)提高其耐(nai)磨性(xing)的(de)目的(de)。除(chu)此,在(zai)(zai)使(shi)用(yong)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)結構中(zhong)應盡量避免(mian)在(zai)(zai)此溫度(du)(du)長期工作。當然可以通過重新固(gu)溶處(chu)理(li)來消除(chu)475℃脆性(xing)。



5. 合金元素氮、碳對雙相(xiang)不銹鋼耐應(ying)力


   在(zai)(zai)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)中碳和氮(dan)是強烈的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素,它(ta)們對鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)是不(bu)利(li)的(de)(de),所以(yi)(yi)在(zai)(zai)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中要(yao)控(kong)制(zhi)w(C)≤0.03%。而(er)氮(dan)卻有獨特之處:在(zai)(zai)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熱(re)影響區快(kuai)速冷卻時(shi),氮(dan)能促(cu)進高(gao)(gao)溫(wen)下形(xing)成(cheng)的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)逆轉得到足(zu)夠的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)數(shu)量(liang),以(yi)(yi)維(wei)持必(bi)要(yao)的(de)(de)相(xiang)(xiang)平衡來提(ti)高(gao)(gao)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭耐蝕(shi)(shi)性(xing),這(zhe)是其他合金元(yuan)素無法替代的(de)(de),所以(yi)(yi)說(shuo)利(li)用和控(kong)制(zhi)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中氮(dan)含量(liang)是一(yi)(yi)個極為(wei)重要(yao)的(de)(de)因(yin)素。含有φ(N)0.11%的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂敏(min)感性(xing)指數(shu)為(wei)最(zui)小(見(jian)(jian)圖(tu)4-3);氮(dan)含量(liang)對022Cr19Ni5Mo3Si2N雙(shuang)相(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂時(shi)間的(de)(de)影響規律如圖(tu)4-4所示(shi),從圖(tu)中可以(yi)(yi)看到,氮(dan)的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)接(jie)(jie)近0.11%的(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂時(shi)間最(zui)長。當氮(dan)的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)為(wei)0.11%時(shi),雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)體(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)為(wei)71%(見(jian)(jian)圖(tu)4-5),而(er)一(yi)(yi)般(ban)認為(wei)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)耐應力腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)最(zui)適宜的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)分(fen)數(shu)為(wei)50%~60%。


圖 3.jpg


   其他合金元素對鋼在不同介質中耐應力腐蝕能力的影響較為復雜,如鉬和銅對鋼在MgCl2溶液中抗應力腐蝕不利,而對其在高溫水中的耐應力腐蝕能力則有利;硅使鋼材在MgCl2、CaCl2溶液中有較好的耐應力腐蝕性能,而在高溫水中則不耐應力腐蝕。




聯系方式.jpg