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                      金屬間相對雙相不銹鋼性能的有哪些影響

                      時間:2022-06-11 16:43:34 作者:小編 點擊:

                      雙相不銹鋼中除化學成分和相比例外,金屬間相的析出也對鋼的性能有顯著影響。雙相不銹鋼中的金屬間相主要有σ相、χ相、R相、α相、π和Fe3Cr3Mo2Si2相等。這些相都屬脆性相、會影響鋼的耐腐蝕性能,需盡量避免它們的析出。北京福日發不銹鋼裝飾工程有限公司這里逐一介紹一下:
                          (1)σ相 雙相不銹鋼中σ相是危害性最大的—種析出相,它硬且脆,可顯著降低鋼在不銹鋼工程施工中的塑性、韌性;又由于它富鉻,因而在其周圍往往出現貧鉻區或由于它本身的溶解而使鋼的耐腐蝕性能降低。在Fe-Cr二元系合金中,例如在高鉻鐵素體不銹鋼中,σ相的形成溫度一般低于820℃,且形成速度很慢,約需數小時,因此,從高溫冷卻,就σ轉變而言,并不是一個要考慮的問題,但對雙相不銹鋼就不同了,由于鐵素體相中鉬和鎳的存在,尤其是鉬,擴大了σ相的形成溫度范圍和縮短了形成時間,σ相甚至在高于950℃時存在,而且數分鐘之內即可忻出,因此,為了避免σ相的析出,雙相不銹鋼,尤其是含高鉻、鉬的超級雙相不銹鋼,在固溶處理后要求快冷。
                          (2)χ相 在雙相不銹鋼中χ相一般在700~900℃溫度范圍內首先沿鐵素體晶界及鐵素體-奧氏體相界析出,通常析出的數量要比σ相少很多;與σ相相比,它在較低的溫度和較窄的溫度范圍內存在。χ相同樣對在不銹鋼工程施工中鋼材料的韌性和耐蝕性能有不良的影響.但因它常與σ相共存,也很難區分他們的影響,又因它占的比例較少,顯得不如σ相那么重要,但也不容忽視。例如,SAF2507雙相不銹鋼在低于σ相轉變溫度處理時,出現孔蝕,這顯然與χ相,而不是與σ相有關。σ相中含有較高的鉬,還含有鉻,與它同時產生的二次奧氏體必然相對貧鉻和鉬,引起耐腐蝕性能下降。
                          (3)a'相 早期研究曾發現,鉻含量大于15%Cr的鐵素體不銹鋼在400~500℃溫度范圍內長期時效時會產生嚴重脆化,使鋼的硬度顯著提高,這種現象稱之為475℃脆性。雙相不銹鋼也同樣存在在這一現象,不過它僅發生在鐵素替相內?,F已研究確定,導致475℃脆性的原因a’相有關。早期研究認為。a'相的產生是由于在520℃以下。σ→a+a'反應的結果,近期多數研究者認為,鐵素體在一定溫度范圍內按照spinodal分解機制發生兩相分離.形成富鉻和富鐵的業微觀尺度原子偏聚區,即a'和a相。采用TEM不易觀察到鐵素體基體上的。a'相,因為兩相都具有體心立方晶格結構。彼此共格存在,a'相的晶格常數為0.2877nm,介于鐵與鉻的晶格常數(αCr=0.2885nm,αFe=0.2866nm)之間,難于辨別因都Spinodal分解產生的富鉻和富鐵區。近年,采用一些近代物理的研究方法,如原子探針(AP)、原子探針和場離于顯微鏡(APFIM)、穆斯堡爾譜儀等,以及電化學動電位再活化法(EPR)對Spinodal分解現象進行了大量的研究,證實了富鉻a'相和富鐵a相的存在。
                          (4)R相 最早在0Cr21Ni7Mo2Cul(Uranus50)雙相不銹鋼中觀察到R相,它是含高鉬的一種金屬間相,化學式為Fe2Mo。在研究00Cr18Ni5Mo3Si2雙相不銹鋼的相變時,也發現了這種相,它的析出溫度范圍為550~750℃,在550℃10h時效門的金屬薄膜中可觀察到平均長50nm、寬15nn、厚小于5nm的小片狀沉淀相,在鐵素體{110}面上析出,并沿{110}及{110}方向長大,50h后長大成不規則的顆粒,650℃為析出峰,此時析山量增多,但顆粉長度方向增長不明顯,只是厚度方向加大而變成粒狀。750℃時析出量顯著減少。電子衍射花樣標定α=1.083mn c=1.915nm ,能譜半定量得出此相化學式為Fe2-4Cr1-3MoSi,含高鉬、硅。近年有關于在超級雙相不銹鋼實驗中觀察到R相的報導。
                          (5)π相 近年在22Cr-8Ni-3Mo焊縫金屬中。在600℃時效時。發現有π相,它與R相相同,在鐵素體晶粒內析出,含有高鉻和鉬,約含28%Fe、35%Cr、3%Ni和34%Mo,化學式為Fe7Mo13N4,,也是一種氮化物。
                          (6)Fe3Cr3Mo2Si2相 在00Cr18NiMo3Si2雙相不銹鋼中發現了一種片狀金屬間相——Fe3Cr3Mo2相,它的析出溫度范圍為450~750℃,往往在α/γ相界及α晶界、亞晶界上析出,有時也會以細針狀向晶內延生,并且常常也會與在晶界上析出的Fe2-4Cr1-3MoSi相共存。600℃為此相的析出峰,700℃顯著減少,750℃以上消失。此金屬間相不易長大,550℃5h時效時,其厚度小于20nm,至650℃50h時效,也僅增厚至50nm左右。


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