相变对双相不锈钢力学性能和腐蚀性能的影响.ppt

试验材料: 两种超级双相不锈钢 双相不锈钢中常见的金属间相析出 SAF2507 连续冷却转变CCT图 SAF 2906时间温度转变TTT图(27J) 与SAF 2507的比较 SAF 2507 与 SAF 2906 结构稳定性的不同 SAF 2906 虽然PRE值与SAF 2507接近, 但结构稳定性更好 其原因是: 作为σ相析出前身的χ相没有在SAF 2906中出现 SAF 2906中Mo含量较低使χ相不稳定 SAF 2906中N含量较高, 降低了Cr的活度, 也就降低了析出速率 测定金属间相析出的扫描电镜图谱 SAF 2906从1100°C 缓慢冷却后(5 度/分) 约含15%的σ相注意: 没有出现其它的金属间相! SAF 2507中同时出现σ相和R相(反向散射电子模式) SAF 2507 850°C时效后的金属间相析出 试验过程 SAF 2906中金属间相含量对冲击韧性和硬度的影响 SAF 2906中冷却速率对金属间相含量的影响 SAF 2906中金属间相含量对临界点蚀温度的影响 结论 介绍两种超级双相不锈钢结构中金属间相的不同组成 其数量与机械性能和腐蚀性能有密切关系 即使较低水平的金属间相也会影响材料的主要性能 冲击韧性和点蚀试验是验证σ相析出存在的最有效的方法 金属间相的类型和形状会影响材料的冲击性能，其确切的允许 数量难以界定 双相不锈钢中可接受的金属间相的体积百分比 目前研究表明，金属间相含量1%以下，对临界点蚀温度影响不大。若含4%以上，则会明显下降。 目前研究表明，按照时效温度金属间相含量超过0.6-1.0%，会使冲击韧性降到100焦尔以下，这是不可接受的。 目前研究表明，金属间相含量超过0.2%开始影响材料的性能，但其影响是可以接受的。 而若金属间相含量超过0.6-1.0%，会使材料的主要性能变得不可接受。 总结双相不锈钢中金属间相对材料性能的影响 * Sandvik Materials Technology 相变对双相不锈钢机械性能和腐蚀性能的影响 Prof. Jan-Olof Nilsson Beijing, 2006-11-23 相变对双相不锈钢机械性能 和腐蚀性能的影响 Prof. Jan-Olof Nilsson 山特维克材料科技公司 海底钻探用多芯管 0.3 0.4 N 42 41 PRE 4 7 25 1.2 0.8 0.03 S32750 SAF 2507 2.2 7 29 1.2 0.8 0.025 S32906 SAF 2906 Mo Ni Cr Mn Max Si Max C Max UNS No. 海底钻探用多芯管 海上石油 陆上油气田正逐步减少 海上油气田还远未开发 多芯管 远程控制海底设备 海上石油多芯管安装 摘要 可以允许少量s-相存在 按照不同的应用决定其数量 s-相的体积百分比若小于0.1%很难精确测量，而且比较费时 实际生产中不可能不产生s-相 SAF 2507双相不锈钢在不同标准中所允许的二次析出(σ-相)体积百分比 0,05 0,2 0,5 5 600-700°C 25%Cr 32%Fe 5%Ni 34%Mo 4%Si R phase (R) 800-900°C 28%Cr 48%Fe 3%Ni 21%Mo Chi phase (χ) 700-1000°C 55%Cr 36%Fe 4%Ni 5%Mo Sigma phase (σ) 析出温度 典型成份 名称 29Cr-7Ni-2Mo 双相不锈钢计算机模拟等浓度图 实际上, 没有一种材料能够达到真正的平衡 ! Log aging time, h Temperatur, °C 300 400 500 600 700 800 900 1000 -3 -2 -1 0 1 2 Cr2N ?-相 ?-相 R-相 475°C 脆变 SAF2507 时间温度转变TTT图 0 200 400 600 800 1000 1200 Cooling time to RT Temperature (°C) 1% ?- 相 70°C/min 35°C/min 17.5 °C/min 9°C/min 4.5°C/min ? δ χ γ 衍射图 [001] ?-相方向 衍射图 [112]χ//[112]δ. 反映立方-立方定位关系 断裂面上有?相残余 SAF 2906 等温热处理 700-1000°C 连续冷却 13-50°C/分, 始于 1100°C 微观结构观测 冲击试验 点蚀试验 微观结构观测 微观结构观测 SAF 2507 钢管电炉热处理 硬度试验 点蚀试验 拉伸试验 3% Na