雙相不鏽鋼的影響因素有哪些?

發布時間:13-04-27  關注次數:


1、合金元素和冷卻速度實驗和理論計算表明:臨界區加熱後獲得雙相組織所需的臨界冷卻速率與鋼中錳含量具有一定關係。其根鋼中存在的合金元素,就可估算獲得雙相組織所需要的臨界冷卻速率,為熱處理雙相鋼生產時,選擇適當的冷卻方法提供依據。當鋼的化學成分一定時,應在...

 所謂雙相不鏽鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半,一般量少相的含量也需要達到30%。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不鏽鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不鏽鋼的475℃脆性以及導熱係數高,具有超塑性等特點。與奧氏體不鏽鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不鏽鋼具有優良的耐孔蝕性能,也是一種節鎳不鏽鋼。
 1、合金元素和冷卻速度
實驗和理論計算表明:臨界區加熱後獲得雙相組織所需的臨界冷卻速率與鋼中錳含量具有一定關係。其根鋼中存在的合金元素,就可估算獲得雙相組織所需要的臨界冷卻速率,為熱處理雙相鋼生產時,選擇適當的冷卻方法提供依據。
 當鋼的化學成分一定時,應在保證獲得雙相組織的前提下,盡可能采用較低的冷卻速度,使鐵素體中的碳有充分的時間擴散到奧氏體中,從而降低雙相鋼的屈服強度,提高雙相鋼的延性。如果鋼中合金元素含量較4,臨界冷卻速度過高,冷卻後鐵素體中含有較高的固溶碳,不利於獲得優良性能的雙相鋼,這時應改變鋼的化學成分,增加鋼中的合金元素含量,從而降低臨界冷卻速度,或者在雙相鋼的生產工藝中,加入補充回火工序,降低鐵素體中的固溶碳,改善雙相鋼的性能。如果鋼中含有強的碳化物形成元素,當估算臨界冷卻速率時,應考慮到這些元素對臨界區加熱時所形的奧氏體淬透性和有利影響,V和Ti的碳化物粒子可以通過相界麵的釘紮作用提高奧氏體的淬透性,降低臨界冷卻速度.[3]2.兩階段冷卻工藝
當鋼中合金元素含量較低時,冷卻速度較慢會得到鐵素體加珠光體組織;冷卻速度較快時,則鐵素體中保留固溶碳較高,不利於降低屈服強度和提高延性。采用兩階段冷卻可以改善雙相鋼的性能,即從臨界區加熱溫度緩冷到某一溫度,然後快冷。緩冷可以使鐵素體中的碳向未轉變的奧氏體富聚。而快冷則可以避免未轉變的奧氏體等溫分解,保證獲得所需的雙相組織和性能。例如0.08%C-1.4%Mn鋼,從800℃;加熱到水冷的力學性能為:σ0.2=365PMa,σb=700MPa,σ0.2/σb=0.52,eu=18%,et=21%。如采用兩階段冷卻工藝,即在800℃;加熱後,空冷到600℃;,然後水冷,其性能為:σ0.2=280MPa,σb=600MPa,σ0.2/σb=0.47,eu=21%,et=29%。兩階段冷卻使雙相鋼的屈服強度降低,延性提高。
 2、雙相鋼板熱軋後盤卷溫度的影響
對於一個給定成分的鋼,臨界區加熱時奧氏體的淬透性可以通過鋼板熱軋後高溫卷來修正。高溫盤卷可使碳、錳等合金元素在第二組(珠光體或貝氏體)中明顯富集。有利提高隨後臨界區處理時雙相鋼的綜合性能。以0.049%C-1.99%Mn-0.028%Al-0.0019%N鋼的試驗結果為例,采用兩種工藝過程:一種為普通紮製工藝,終軋溫度900℃;→油冷到600℃;盤卷→吹風冷到室溫→冷軋70%→連續退火。兩種盤卷工藝的碳和錳分布的分析結果可見高溫盤卷可使碳和錳在第二相中明顯富集,而普通的軋製工藝錳基本無富集趨勢。
用高溫盤卷以修正合金含量較低的鋼在隨後臨界區處理時的淬透性,並降低熱處理雙相鋼的屈服強度,提高其延性的技術,已在有關工廠用於熱處理雙相鋼的生產,所得到的熱處理雙相鋼板綜合性能良好,板材各部位的性能均勻,縱向、橫向性能一致。例如對0.09%C-0.44Si-1.54%Mn-0.023%Al鋼。