固溶温度对00Cr26Ni5Mo2Cu3Re超级双相不锈钢显微组织及耐蚀性能的影响
时间：2019-06-13
作者：无锡不锈钢板
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双相不锈钢自问世以来，以其优良的耐氧化性、耐腐蚀性以及优良的综合性能赢得青睐，其发展速度较快。作为钢铁组织复合化的典型代表，它将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物腐蚀性能结合在一起，基于这些优良性能，作为一种重要的结构材料，广泛应用于石油、化工、造纸及沿海造船业，其耐点蚀当量PREN一般大于40。00Cr26Ni5Mo2Cu3Re是一种较典型的超级双相不锈钢，钢中含有较高的Cr、Ni、Mo以及微量的Re，使其具有较高的耐应力腐蚀、耐点蚀以及耐缝隙腐蚀性能，主要用于苛刻的介质，尤其是含氯离子的环境，如海水、沿海建筑等。而材料的良好性能除了与本身化学成分有关外，还与其热处理工艺有很大关系，如双相不锈钢中两相比例在不同的固溶温度以及冷却速度下将有很大不同，这将对材料力学性能和耐蚀性产生重要影响。材料在进行热处理的过程中有时会析出一些有害的相，如σ相、χ相、R相以及各种碳氮化物，这些析出相会显著降低材料的耐蚀性、力学性能以及焊接性能，因此必须加以严格控制以确保其性能。本文研究了固溶处理温度对00Cr26Ni5Mo2Cu3Re钢组织、硬度及耐蚀性能的影响，运用定量分析软件分析相含量与固溶温度的关系，用显微硬度测试两相的变化对显微硬度的影响，并对其做腐蚀性能试验，找出最佳的固溶处理温度，为优化实际生产工艺提供帮助。
实验选用的00Cr26Ni5Mo2Cu3Re超级双相不锈钢经铸造而成，美国牌号CD4MCu，其化学成分(质量分数，%)为：0.024C，27.35Cr，5.5Ni，2.2Mo，3.4Cu，0.8Mn，0.45Si，0.001S，0.022P，0.5Re，余为Fe。试样尺寸为25mm×10mm×10mm。固溶处理在箱式电阻炉中进行，选取7个固溶温度，分别为950、1000、1050、1100、1125、1150和1200℃，保温2h，水冷。
随固溶温度的升高，00Cr26Ni5Mo2Cu3Re的硬度逐渐升高，在1050～1125℃硬度较高，建议在此温度范围内进行固溶处理。随固溶温度升高，铁素体含量逐渐增加，奥氏体含量随之减少，在1150℃之上，铁素体含量明显增加。铸态时，00CrNi5Mo2Cu3Re的耐蚀性最差，随固溶温度的升高，其单位面积腐蚀量逐渐降低，且在1050℃达最低；随后腐蚀量略有升高，在1050～1125℃其耐蚀性好，两相比例较接近。奥氏体较铁素体不耐腐蚀，且腐蚀较易在α/γ相间进行。
随固溶温度的升高，00Cr26Ni5Mo2Cu3Re的硬度逐渐升高，在1050～1125℃硬度较高，建议在此温度范围内进行固溶处理。随固溶温度升高，铁素体含量逐渐增加，奥氏体含量随之减少，在1150℃之上，铁素体含量明显增加。铸态时，00CrNi5Mo2Cu3Re的耐蚀性最差，随固溶温度的升高，其单位面积腐蚀量逐渐降低，且在1050℃达最低；随后腐蚀量略有升高，在1050～1125℃其耐蚀性好，两相比例较接近。奥氏体较铁素体不耐腐蚀，且腐蚀较易在α/γ相间进行。