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是超級雙相不銹鋼的代表鋼號(hao)(hao)。最早(zao)由(you)英國M&P公司開發,商業牌號(hao)(hao)為Zeron100,這種超級雙相不銹鋼在我(wo)國一些行業已廣泛應用。
00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼的化學成(cheng)分(fen)見表6-2,機械性能標準見表6-3。
此鋼氮(dan)(dan)(dan)的(de)加入量(liang)為(wei)0.20%~0.30%,高(gao)于其他含氮(dan)(dan)(dan)雙(shuang)相不銹鋼中的(de)氮(dan)(dan)(dan)含量(liang)。氮(dan)(dan)(dan)與(yu)銅的(de)共同(tong)作用增加了鋼中奧氏體的(de)穩定性。所以,盡管00Cr25Ni7Mo3.5W CuN 鋼中的(de)鉻、鉬含量(liang)較(jiao)高(gao),其組織中的(de)兩相比例(li)仍能接近(jin)于50%。
鎢(wu)(wu)還能延緩(huan)脆性相的(de)(de)(de)析出,降低(di)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)脆化傾(qing)向,降低(di)點(dian)腐蝕(shi)傾(qing)向,鎢(wu)(wu)與(yu)銅(tong)在400℃左(zuo)右的(de)(de)(de)溫度區間對鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)基體(ti)有強化和硬化作(zuo)用,提(ti)高了鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性能。但鎢(wu)(wu)的(de)(de)(de)含量(liang)不宜大于2%,過高的(de)(de)(de)含鎢(wu)(wu)量(liang)將產生其他不利的(de)(de)(de)影響。
由于00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼中含有較高的合金元素,特別是鎢的加(jia)入(ru),使其固溶(rong)溫(wen)(wen)(wen)度可(ke)適當提(ti)高,在(zai)實際生產中,固溶(rong)加(jia)熱溫(wen)(wen)(wen)度可(ke)選用(yong)1100~1120℃的溫(wen)(wen)(wen)度區間,加(jia)熱保溫(wen)(wen)(wen)后水(shui)冷(leng)。
超級(ji)雙相不銹(xiu)鋼因其優(you)良的耐腐蝕性(xing)能(neng)和較高的機(ji)械(xie)性(xing)能(neng),越來(lai)越得(de)到重視(shi)。00Cr25Ni7Mo3.5WCuN 鋼鍛件熱(re)處理后的機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)實(shi)測數據(ju)(多件統計(ji)數據(ju))如下。
Rm:800~845N/m㎡;Rp0.2:640~730N/m㎡;A:37%-40%;A:170~260J。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼固溶處理(li)工藝比較簡(jian)單,但(dan)是(shi)在實際熱處理(li)時(shi)還(huan)應注意以下問題。
固溶(rong)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速(su)度,特別是(shi)(shi)在(zai)(zai)低溫(wen)段的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速(su)度應予以(yi)控(kong)制,不宜(yi)過(guo)快(kuai)。一(yi)方(fang)(fang)(fang)面(mian)是(shi)(shi)因(yin)為雙(shuang)相(xiang)不銹鋼合金成分含(han)量高,導熱(re)(re)(re)(re)慢(man),緩慢(man)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)有利(li)于減少(shao)工件內外溫(wen)差(cha)和保證合金元素(su)充分溶(rong)解(jie),另一(yi)方(fang)(fang)(fang)面(mian)的(de)(de)原因(yin)是(shi)(shi)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼在(zai)(zai)前(qian)期熱(re)(re)(re)(re)加(jia)(jia)(jia)工過(guo)程(cheng)中(鍛(duan)、軋或鑄(zhu)(zhu)造),不可(ke)(ke)避免地有脆相(xiang)析出,使材料(liao)變脆。如果工件尺寸大(da),截面(mian)變化明(ming)顯,形狀復(fu)雜又會(hui)存在(zai)(zai)較大(da)應力,而(er)固溶(rong)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速(su)度快(kuai)又產生(sheng)(sheng)新的(de)(de)應力,這些因(yin)素(su)共同作用(yong)的(de)(de)結(jie)果可(ke)(ke)能(neng)造成工件熱(re)(re)(re)(re)處理裂(lie)紋。我們在(zai)(zai)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼鑄(zhu)(zhu)件生(sheng)(sheng)產初(chu)期,對(dui)一(yi)些復(fu)雜大(da)鑄(zhu)(zhu)件固溶(rong)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)時,就因(yin)沒注(zhu)意(yi)控(kong)制加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)速(su)度,致使鑄(zhu)(zhu)件入(ru)爐(lu)后(hou),在(zai)(zai)爐(lu)溫(wen)300℃左右便聽到鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)爆裂(lie)聲,在(zai)(zai)鑄(zhu)(zhu)件變截面(mian)處產生(sheng)(sheng)多(duo)處大(da)裂(lie)紋。后(hou)來采用(yong)鑄(zhu)(zhu)件低溫(wen)入(ru)爐(lu)(不大(da)于150℃裝爐(lu)),緩慢(man)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(不大(da)于40℃/h)至750℃,再(zai)隨爐(lu)升溫(wen)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)方(fang)(fang)(fang)式,防止了(le)鑄(zhu)(zhu)件裂(lie)紋的(de)(de)再(zai)發(fa)生(sheng)(sheng)。
固(gu)溶(rong)(rong)處理(li)的(de)冷卻(que)(que)對雙相不銹鋼的(de)耐腐蝕性(xing)能(neng)有明顯的(de)影響,我們曾對雙相不銹鋼00Cr25Ni7Mo2N的(de)鑄件(jian)和熱軋板材固(gu)溶(rong)(rong)冷卻(que)(que)對耐腐蝕性(xing)能(neng)的(de)影響做過試驗,結果見表6-6。
從(cong)表6-6可見,雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)固溶(rong)處理的(de)冷卻方式(shi)對耐(nai)腐蝕性能(neng)的(de)影響很大。所(suo)以,不僅對鑄件、鍛(duan)件,就是對鑄件補焊(han)或(huo)雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)接構件,為保證性能(neng),也(ye)應盡(jin)量采用固溶(rong)水冷處理。