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固溶温度对2507双相不锈钢组织与耐蚀性能的影响

发布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn 更新时间：2016-01-18

2507双相不锈钢具有较高的合金含量，并且将铁素体不锈钢较高的耐氯化物应力腐蚀性能和高强度以及奥氏体不锈钢优良的韧性和焊接性能结合在一起，正是这些优良的性能使2507双相不锈钢在石油和天然气中得到较为广泛的应用。

当双相不锈钢化学成分一定时其良好性能会受到热处理工艺的影响，热处理工艺不当会导致σ相、χ相、铬的氮化物等有害相的析出，这些有害相会降低2507双相不锈钢的耐蚀性能。而正确的热处理工艺会使2507双相不锈钢获得合适的α/γ相比例，进而便于控制有害相的析出。所以，为了使2507双相不锈钢得到更为有效的应用，需要对其在不同热处理工艺下组织特征以及耐蚀性能做出有效判断，进而为优化实际生产工艺提供帮助。

试验材料为直径10mm的2507双相不锈钢棒材，其主要化学成分见表1。电化学测试试样直径为10mm，高10mm。热处理工艺为固溶处理，将试样分别于1000、1050、1100、1150及1200℃下保温0.5h后水冷。

表1 2507双相不锈钢主要化学成分（质量分数，%）

C	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Mo	N
0.021	0.53	0.97	0.001	0.025	25.02	7.13	3.7	0.27

采用化学腐蚀对金相试样进行腐蚀，观察面为纵截面。试样的固溶组织通过光学显微镜进行观察，并结合Image-Pro-Plus图像分析仪软件6.0版测定相比例。每个试样测量15个视场。动电位极化曲线测试采用的是Gamry Refence 600电化学工作站，试样通过环氧树脂进行封装并打磨至表面光滑。慢应变速率拉伸试验在SCC-1型应力腐蚀试验机上进行，试验拉伸速率为1×10-4mm/s，试验介质为空气和3.5%NaCl溶液，试验温度为室温，采用扫描电镜观察拉伸断口显微形貌。为了研究断口裂纹在2507双相不锈钢两相组织中的分布，将固溶态为1050℃的拉伸断口沿轴线剖开，将纵截面进行化学腐蚀，随后利用超景深进行观察。

结果表明：

（1）随着固溶温度升高，2507双相不锈钢中铁素体σ相含量升高奥氏体γ相含量降低，1050℃时两相比例接近1∶1，固溶温度低于1050℃时有少量σ相在铁素体与奥氏体相界析出。

（2）随着固溶温度升高2507双相不锈钢耐点蚀性能先升高后降低，当固溶温度为1050℃时2507双相不锈钢有较好的抗点蚀性能。

（3）2507双相不锈钢的断裂应变和断裂时间随着固溶温度的升高先增大后降低，且当固溶温度为1050℃时均呈现最大值，说明该固溶温度下钢有较低的应力腐蚀敏感性。

（4）奥氏体相对裂纹的扩展有一定的抑制作用，裂纹优先在铁素体相中发生和传播。

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