近年來,由于冶金技術水平的提高和實際需要,陸續發展了超低碳、高合金元素、低硫、低磷的超級雙相不銹鋼。超級雙相不銹鋼的PREN值一般大于40。
00Cr25Ni7Mo3.5WCuN是超(chao)級雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的代表(biao)鋼(gang)號(hao)。最早由(you)英國(guo)M&P公司開(kai)發,商(shang)業(ye)牌(pai)號(hao)為Zeron100,這種(zhong)超(chao)級雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)在我國(guo)一些行業(ye)已(yi)廣泛(fan)應用(yong)。
00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼的化(hua)學成分見(jian)表(biao)6-2,機械性能標(biao)準見(jian)表(biao)6-3。
此鋼氮(dan)(dan)的加入量(liang)為(wei)0.20%~0.30%,高(gao)于其他含氮(dan)(dan)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼中的氮(dan)(dan)含量(liang)。氮(dan)(dan)與銅的共同作用增加了鋼中奧氏體(ti)的穩(wen)定(ding)性。所(suo)以,盡管00Cr25Ni7Mo3.5W CuN 鋼中的鉻、鉬含量(liang)較高(gao),其組織中的兩相(xiang)(xiang)比例仍能接近于50%。
鎢(wu)還能(neng)延緩脆(cui)性(xing)相的(de)(de)析(xi)出(chu),降(jiang)低(di)鋼的(de)(de)脆(cui)化(hua)(hua)傾向,降(jiang)低(di)點腐蝕傾向,鎢(wu)與銅在400℃左(zuo)右的(de)(de)溫(wen)度區間(jian)對鋼的(de)(de)基體有(you)強化(hua)(hua)和(he)硬(ying)化(hua)(hua)作用,提高(gao)了(le)鋼的(de)(de)耐腐蝕性(xing)能(neng)。但(dan)鎢(wu)的(de)(de)含(han)量(liang)不(bu)宜大于2%,過(guo)高(gao)的(de)(de)含(han)鎢(wu)量(liang)將(jiang)產生其他不(bu)利的(de)(de)影響。
由(you)于00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼中含有(you)較高的合(he)金元(yuan)素(su),特別是(shi)鎢的加入,使(shi)其固(gu)溶溫(wen)度可適當提高,在實際生(sheng)產中,固(gu)溶加熱溫(wen)度可選用1100~1120℃的溫(wen)度區(qu)間,加熱保溫(wen)后(hou)水冷。
超級雙相不銹鋼因其優良的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)能(neng)和較高(gao)的(de)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng),越來(lai)越得到重(zhong)視。00Cr25Ni7Mo3.5WCuN 鋼鍛(duan)件(jian)熱處理后的(de)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng)實測數據(ju)(多件(jian)統計數據(ju))如(ru)下。
Rm:800~845N/m㎡;Rp0.2:640~730N/m㎡;A:37%-40%;A:170~260J。
雙(shuang)相不銹(xiu)鋼固溶處(chu)理工藝比較(jiao)簡單,但是在實際(ji)熱處(chu)理時還(huan)應注意以下(xia)問題。
固(gu)溶(rong)加(jia)熱(re)(re)速(su)度,特別是在(zai)(zai)低溫(wen)段的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)速(su)度應(ying)予以控(kong)(kong)制(zhi)(zhi),不(bu)(bu)宜過快(kuai)。一方面是因(yin)為(wei)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)合金成分(fen)(fen)含量高,導熱(re)(re)慢(man),緩慢(man)加(jia)熱(re)(re)有(you)利(li)于(yu)減少(shao)工(gong)件(jian)(jian)內(nei)外溫(wen)差(cha)和保證合金元(yuan)素充(chong)分(fen)(fen)溶(rong)解,另(ling)一方面的(de)(de)原(yuan)因(yin)是雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)前期熱(re)(re)加(jia)工(gong)過程中(鍛(duan)、軋或(huo)鑄(zhu)(zhu)造(zao)),不(bu)(bu)可(ke)避免(mian)地有(you)脆相析出,使(shi)材料(liao)變(bian)脆。如果工(gong)件(jian)(jian)尺(chi)寸大(da),截(jie)面變(bian)化明顯,形狀復雜又(you)會存(cun)在(zai)(zai)較大(da)應(ying)力,而固(gu)溶(rong)加(jia)熱(re)(re)速(su)度快(kuai)又(you)產生新(xin)的(de)(de)應(ying)力,這些(xie)因(yin)素共同作用的(de)(de)結果可(ke)能造(zao)成工(gong)件(jian)(jian)熱(re)(re)處(chu)理裂(lie)紋。我們在(zai)(zai)雙相不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)生產初期,對一些(xie)復雜大(da)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)固(gu)溶(rong)加(jia)熱(re)(re)時,就因(yin)沒注意(yi)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)加(jia)熱(re)(re)速(su)度,致使(shi)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)入(ru)爐后,在(zai)(zai)爐溫(wen)300℃左右(you)便聽到鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)爆裂(lie)聲(sheng),在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)變(bian)截(jie)面處(chu)產生多處(chu)大(da)裂(lie)紋。后來(lai)采用鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)低溫(wen)入(ru)爐(不(bu)(bu)大(da)于(yu)150℃裝(zhuang)爐),緩慢(man)加(jia)熱(re)(re)(不(bu)(bu)大(da)于(yu)40℃/h)至(zhi)750℃,再(zai)隨(sui)爐升溫(wen)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)方式,防止了鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)裂(lie)紋的(de)(de)再(zai)發生。
固溶處(chu)理的冷(leng)卻對(dui)雙相不銹鋼的耐腐蝕性能有明顯的影響,我們曾對(dui)雙相不銹鋼00Cr25Ni7Mo2N的鑄件和熱軋板材固溶冷(leng)卻對(dui)耐腐蝕性能的影響做過試(shi)驗(yan),結果見(jian)表6-6。
從表(biao)6-6可見(jian),雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼固溶處理的冷卻方式對(dui)耐腐蝕性(xing)(xing)能的影(ying)響很大。所(suo)以(yi),不僅對(dui)鑄件(jian)、鍛件(jian),就(jiu)是對(dui)鑄件(jian)補(bu)焊或雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼的焊接(jie)構件(jian),為保證性(xing)(xing)能,也應盡量采用(yong)固溶水冷處理。