稀土元素对超级双相不锈钢的组织与性能的影响
时间：2019-06-13
作者：无锡不锈钢板
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王晓峰等人研究了Ce对00Cr25Ni7Mo4N超级双相不锈钢凝固组织的影响,结果显示, 随着钢中Ce含量的增加,其凝固组织中等轴晶线性比相应明显增加, Ce 含量分别为0%、0.030%、0.047%和0. 062%时,其等轴晶线性比分别为50%,60%,70%和77%。究其原因, 钢中加入Ce 后, 夹杂物为以Ce2O3为主、含有SiO2 和MnO 的复合夹杂,Ce2O3与σ-Fe具有较低的错配度,可作为形核核心,提高形核率,使等轴晶比例增加,铸态组织得到细化。
韩国的ParkYong-Soo 等人研究了混合稀土对超级2507双相不锈钢耐点蚀性能的影响。稀土加入量为0.32%的WRE3与不加稀土的WBASE相比,其钝化电流范围变宽,维钝电流密度减小,点蚀电位明显增大,WRE3的抗点蚀能力增强。这说明随稀土含量的增加,双相不锈钢的抗点蚀能力显著提高。未加稀土的WBASE的XRD中,σ相和γ相的峰值相当高,说明σ相和γ相在此合金中析出较多, 且数量较多, 尺寸也很大;相比之下,加稀土后,合金的X 射线衍射图像中σ相和γ相的峰值随稀土加入量的增加而明显减小, 稀土加入量为0.32%的WRE3 中,σ相和γ相的峰值最低, 这说明其组织中的σ相和γ相 相析出量最少。经过850℃时效处理后, 稀土的加入减少了σ相和γ的析出量。而点蚀主要发生在σ相和γ附近,那里是Cr、Mo、W 元素的贫瘠区,σ相和γ大量存在,致使其耐点蚀性能很差,而加稀土后,稀土可抑制σ相等脆性相的析出,消除Cr、Mo、W 元素的贫瘠区,提高了合金的抗腐蚀性能。
稀土Ce 对2507双相不锈钢的抗拉强度以及屈服强度影响不大, 略有提高,而对塑性和常、低温冲击韧性的影响却非常显著。加Ce的双相不锈钢SG52 常、低温冲击功比不加Ce的2507双相不锈钢提高25%~100%。Ce改善了双相不锈钢SG52的高温塑性, 特别是热加工温度下的塑性。例如,加Ce 的SG52钢1050℃的延伸率与断面收缩率分别比不加Ce的2207型双相不锈钢提高56%和40%。加Ce的SG52具有良好的热加工性能;而基本成分相同、不含Ce的2507型双相不锈钢在锻造时易发生开裂。Ce在双相不锈钢中是一种奥氏体形成元素, 固溶微合金化作用使SG52钢的α相含量明显减少,γ相含量明显增多,所以改善了SG52钢的高温塑性和热加工性能。Ce的晶界净化作用削弱了杂质对晶界的危害, 也是改善其高温塑性的重要原因。