不同变形工艺后0Cr32Ni7Mo4N双相不锈钢的组织及性能
时间：2019-06-13
作者：无锡不锈钢板
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双相不锈钢室温组织由铁素体（α相）和奥氏体（γ相）两相组成，其以优异力学性能和耐腐蚀性能，广泛应用于石油、化工、港口、海底工程等领域。随着石油开采技术的发展，深海钻井对使用材料提出了更高的要求，瑞典Sandvik公司研制出的SAF3207 HD无缝管，用于连接海面控制平台和海底钻井的海底脐带，可进一步减少脐带管壁厚和自重，在深水和高压下代替SAF2507使用，使深海底的油田开发成为可能。
双相不锈钢的热加工性能较差，极大地制约了其生产应用，尤其像SAF3207 HD这样的高牌号钢种，热加工问题尤为突出，近年来，国内外学者对双相不锈钢热塑性机理进行了大量基础研究，普遍认为α和γ两相强度差异和动态回复机制差异是其热塑性差的主要原因，两相应变不协调导致的裂纹在α/γ相界形成并扩展，但目前还没有解决双相不锈钢热塑性差的有效办法，针对SAF3207 HD钢的研究更是鲜有报道。
某公司技术人员以0Cr32Ni7Mo4N实验钢为研究对象，自行熔炼铸锭，开展热轧后冷轧和铸锭固溶处理后直接冷轧的实验，对比不同成形工艺所制备试样的室温塑性变形能力，测试实验钢板的力学性能和耐腐蚀性能，分析加工工艺对0Cr32Ni7Mo4N性能的影响，探讨高牌号双相不锈钢直接冷轧的可行性。研究结果表明：
（1）室温塑性变形时，α相多系滑移形成位错胞状结构，γ相主要变形机制是单系滑移和机械孪晶，冷轧后α变形程度比γ相大。
（2）0Cr32Ni7Mo4N实验钢热加工性差，热轧时多次回炉保温依然边部开裂；铸态钢坯经1100℃固溶处理后，直接冷轧，压下率达80%时，钢板边部平整无缺陷，冷成形性能良好。
（3）铸态1100℃固溶后直接冷轧的试验钢板，经过1140℃热处理3min后，组织均匀，晶粒细小，析出物数量很少，抗拉强度达到1082.9MPa，延伸率为29.3%，表面硬度小于36HRC，均满足ASTM A789标准。
（4）0Cr32Ni7Mo4N实验钢最佳的成形工艺路线：铸态钢坯经过1100℃固溶处理，消除组织中的σ相并获得均匀细小的γ晶粒；酸洗后进行多道次冷轧，变形量80%以上保证热处理后再结晶晶粒细小；冷轧后在1140℃热处理获得均匀的组织，使力学性能和耐腐蚀性能达到良好的配合。