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不同變形工藝后0Cr32Ni7Mo4N雙相不銹鋼的組織及性能

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

雙相不銹鋼室溫組織由鐵素體(α相)和奧氏體(γ相)兩相組成,其以優(yōu)異力學(xué)性能和耐腐蝕性能,廣泛應(yīng)用于石油、化工、港口、海底工程等領(lǐng)域。隨著石油開采技術(shù)的發(fā)展,深海鉆井對使用材料提出了更高的要求,瑞典Sandvik公司研制出的SAF3207 HD無縫管,用于連接海面控制平臺和海底鉆井的海底臍帶,可進(jìn)一步減少臍帶管壁厚和自重,在深水和高壓下代替SAF2507使用,使深海底的油田開發(fā)成為可能。

雙相不銹鋼的熱加工性能較差,極大地制約了其生產(chǎn)應(yīng)用,尤其像SAF3207 HD這樣的高牌號鋼種,熱加工問題尤為突出,近年來,國內(nèi)外學(xué)者對雙相不銹鋼熱塑性機(jī)理進(jìn)行了大量基礎(chǔ)研究,普遍認(rèn)為α和γ兩相強(qiáng)度差異和動態(tài)回復(fù)機(jī)制差異是其熱塑性差的主要原因,兩相應(yīng)變不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的裂紋在α/γ相界形成并擴(kuò)展,但目前還沒有解決雙相不銹鋼熱塑性差的有效辦法,針對SAF3207 HD鋼的研究更是鮮有報道。
某公司技術(shù)人員以0Cr32Ni7Mo4N實(shí)驗(yàn)鋼為研究對象,自行熔煉鑄錠,開展熱軋后冷軋和鑄錠固溶處理后直接冷軋的實(shí)驗(yàn),對比不同成形工藝所制備試樣的室溫塑性變形能力,測試實(shí)驗(yàn)鋼板的力學(xué)性能和耐腐蝕性能,分析加工工藝對0Cr32Ni7Mo4N性能的影響,探討高牌號雙相不銹鋼直接冷軋的可行性。研究結(jié)果表明:
    (1)室溫塑性變形時,α相多系滑移形成位錯胞狀結(jié)構(gòu),γ相主要變形機(jī)制是單系滑移和機(jī)械孿晶,冷軋后α變形程度比γ相大。
    (2)0Cr32Ni7Mo4N實(shí)驗(yàn)鋼熱加工性差,熱軋時多次回爐保溫依然邊部開裂;鑄態(tài)鋼坯經(jīng)1100℃固溶處理后,直接冷軋,壓下率達(dá)80%時,鋼板邊部平整無缺陷,冷成形性能良好。
    (3)鑄態(tài)1100℃固溶后直接冷軋的試驗(yàn)鋼板,經(jīng)過1140℃熱處理3min后,組織均勻,晶粒細(xì)小,析出物數(shù)量很少,抗拉強(qiáng)度達(dá)到1082.9MPa,延伸率為29.3%,表面硬度小于36HRC,均滿足ASTM A789標(biāo)準(zhǔn)。
    (4)0Cr32Ni7Mo4N實(shí)驗(yàn)鋼最佳的成形工藝路線:鑄態(tài)鋼坯經(jīng)過1100℃固溶處理,消除組織中的σ相并獲得均勻細(xì)小的γ晶粒;酸洗后進(jìn)行多道次冷軋,變形量80%以上保證熱處理后再結(jié)晶晶粒細(xì)小;冷軋后在1140℃熱處理獲得均勻的組織,使力學(xué)性能和耐腐蝕性能達(dá)到良好的配合。
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