SAF2507双相不锈钢热成形工艺下的析出相与力学性能

采用电子显微镜、X-射线衍射仪金相显微镜和万能材料试验机及JMat Pro软件模拟平衡合金相图、CCT和TTT曲线等,研究SAF2507超级双相不锈钢在不同热成形工艺条件下析出相的析出规律以及析出相与力学性能的关系。结果表明:热成形温度为950℃时,在铁素体和奥氏体相界析出σ相,随着热成形温度的升高,σ相逐渐溶解,铁素体含量上升,奥氏体含量下降,SAF2507超级双相不锈钢的抗拉强度和硬度呈现先急剧下降后缓慢升高的规律,而延伸率和冲击功呈现先急剧升高后缓慢下降的规律;当热成形温度为1 050℃时,出现综合力学性能变化的拐点,此时材料的抗拉强度为860 MPa,显微硬度为26.9 HRC,延伸率为37.6%,冲击功为148 J。     

2507超级双相不锈钢激光焊接接头组织和力学性能研究

使用氩气作为保护气,采用激光焊焊接2507超级双相不锈钢,获得成型良好的激光焊接接头,利用SEM和EDS研究了接头不同区域奥氏体和主要合金元素的含量,并对接头进行室温拉伸、冲击和硬度测试.结果表明:由于激光焊接过程冷却速度较快,焊缝铁素体主要以垂直于熔合线的柱状晶的形态存在,晶内析出的奥氏体更加细化,接头焊缝区,特别是热影响区中铁素体的含量明显增多.与母材相比,焊缝中主要合金元素在两相中含量的差异明显减小.接头室温力学性能测试结果显示,由于铁素体的含量升高,并且以较为粗大的柱状晶形态存在,导致接头的拉伸强度和硬度升高,冲击韧性明显下降.     

振荡浮子热冲压成形σ相影响因素研究

使用OM、SEM和EDS手段并结合JMatPro软件模拟计算CCT和TTT曲线，研究了振荡浮子用2507超级双相不锈钢热冲压成形σ相析出规律和影响因素。结果表明：热冲压成形温度为900℃~950℃时，σ相在δ/γ相界处以块状形态析出，含量快速增加达到峰值，析出机理为δ→σ＋γ2；热冲压成形温度为950℃~1050℃时，σ相逐渐溶解，溶解机理为σ＋γ2→δ；热冲压成形温度为1050℃~1150℃时，δ相含量上升，γ相含量下降，δ相和γ相发生两相转变γ→δ；热冲压成形温度≦950℃时，温度、两相比、相组织化学成分和组织形貌对σ相形核析出起促进作用，热冲压成形温度≥950℃时，温度、两相比、相组织化学成分和组织形貌对σ相溶解起促进作用；冲压力对σ相形核析出无影响作用。     

冷却速率对2507 SDSS微观组织和力学性能的影响

通过JMatPro软件模拟计算2507 SDSS热力学平衡相图、CCT和TTT曲线确定热处理工艺,采用扫描电镜、X射线能谱仪、万能拉伸机和硬度计等研究冷却速率对2507 SDSS微观组织和力学性能的影响.结果 表明,当冷却速率小于900℃/min时,σ相在α/γ相界和α/α相界处形核析出并朝着α相区域生长,冷却速率越小,σ相形核析出速率越快,σ相体积含量越大;当冷却速率大于900℃/min时,微观组织无σ相析出,仅由α相和γ相组成,σ相导致材料强塑积快速下降,σ相体积含量增大,材料抗拉强度和硬度上升,延伸率和截面收缩率下降,拉伸试样断口断裂形式由韧性断裂逐渐转变为脆性断裂.     

超级双相不锈钢钢管焊接工艺研究

使用手工钨极氩弧焊对超级双相不锈钢钢管做焊接工艺试验,通过对焊接试验数据的分析和总结,得出结论:在选择合适焊接材料的前提下,通过合理设置焊接参数并严格控制焊接热输入及焊缝层间温度等措施,能够保证超级双相不锈钢焊缝铁素体和奥氏体的相平衡,满足对其力学性能和耐腐蚀性能的要求,对今后超级双相不锈钢钢管焊接施工具有指导意义。     

2507型超级双相不锈钢焊条的研制

研制了一种25%Cr型的超级双相不锈钢焊条,该焊条具有良好的焊接工艺性能,焊缝组织为铁素体-奥氏体两相结构,其中铁素体含量为35%～65%,铁素体-奥氏体两相结构保证了焊缝具有极佳的耐点腐蚀性能、耐晶间腐蚀性能和良好的力学性能.     

固溶温度对弹性体材料组织和性能的影响

对力学传感器弹性体材料05Cr17Ni4Cu4Nb在热轧态及不同固溶温度下进行加热,水冷480℃时效后的组织和力学性能进行了分析。结果表明：热轧态05Cr17Ni4Cu4Nb钢具有较高的力学性能,抗拉强度为1 288 MPa,屈服强度为1 118 MPa,硬度为38 HRC～40 HRC,塑性指标较低,热轧480℃时效可以提高试验材料的强韧性;热轧态05Cr17Ni4Cu4Nb钢组织为马氏体、残余奥氏体和少量的δ-铁素体,05Cr17Ni4Cu4Nb弹性体材料强韧性较好的固溶温度为1 040℃,在该温度加热后进行水冷480℃时效处理,试验材料获得的抗拉强度为1 326.0 MPa,屈服强度为1 272 MPa,延伸率为15%,断面收缩率为60.5%,硬度为43 HRC,冲击功为57 J;不同温度固溶处理480℃时效后,试验材料的组织为回火马氏体、残余奥氏体和富铜相及碳化物相。     

2205双相不锈钢表面激光重熔硬化及晶粒连续成长行为研究

利用激光重熔法实现了2205双相不锈钢表面的硬化,利用光学显微镜观察重熔区的显微组织,并利用布氏硬度机和纳米压痕仪表征重熔层的力学性能.试验结果表明:2205双相不锈钢重熔层的奥氏体体积分数随着激光功率的提高而提高,表面硬度随着激光功率的提高而减小.元胞自动机仿真的研究结果表明:当熔池半宽大于激光偏移量时,重熔层能够形成连续生长的铁素体晶粒.     

超声冲击处理对S32101双相不锈钢焊缝残余应力及组织的影响

对S32101双相不锈钢焊后进行超声冲击处理,观察超声冲击处理前后母材及焊缝的组织形貌,采用XRD应力测试仪分析超声冲击处理前后焊缝及其附近的残余应力分布,并利用硬度计对焊缝截面进行硬度测试.结果表明,超声冲击处理后母材和焊缝都发生了塑性变形,母材中的铁素体组织被细化,奥氏体被拉长、破碎;焊缝表面的组织产生塑性变形,魏氏体状奥氏体和晶内奥氏体被细化,且被细化的晶粒均匀分布在焊缝表层,超声冲击处理强度为10 s/cm~2时效果最佳,可将600 MPa的拉应力转化为600 MPa的压应力.超声冲击处理过后表层的硬度分布更加均匀且硬度值提高了50～90 HV.     

2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能分析

采用不同焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接,分析不同焊接工艺对焊接接头力学性能、微观组织及耐腐蚀性能的影响。结果显示:在晶粒无明显长大时,焊缝及热影响区冲击韧性随奥氏体质量分数的增加而升高;采用熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Welding,GMAW)时,保护气体中加入N2可有效提高焊接接头各区域奥氏体质量分数,从而提高焊接接头力学性能及耐腐蚀性能;2205双相不锈钢母材及焊缝腐蚀速率均明显随腐蚀液质量分数的升高而增加。优化双相不锈钢焊接工艺参数,保证其焊接接头具有良好的综合性能,对于该类材料构件及产品的制造、推广及使用意义重大。