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    2205雙相不銹鋼管相位分析檢測
    發布者: 發布時間:2020/8/13 閱讀:1251

      浙江宏盛特鋼有限公司在對2205雙相不銹鋼管經過時效10分鐘和時效3小時處理后點掃描分析結果,分析的試樣分對應于圖中的顯微鏡掃描后圖片中標注出的點。通過元素分析可知,最暗的相為鐵素體相,灰色相為奧氏體相。鉻、鉬、硅為鐵素體形成元素,而鎳、錳則為擴大奧氏體相區元素,因此鐵素體中的鉻、鉬、硅等元素的含量高于奧氏體中的含量,而鎳、錳等元素較低。圖為時效10分鐘試樣,亮白色相為χ相,其鉬含量超過10%,而鉻的含量與鐵素體相無顯著差別。此外并未在10分鐘時效試樣中發現σ相析出。圖為時效3小時試樣,亮白色相為χ相,其鉬含量為13.09%,遠高于周圍其他相。經過長時間時效,試樣中析出大量的σ相,鉻含量高于鐵素體相和χ相,但由于鉬元素與χ相仍有差距,因此其顯現的顏色較χ相暗些。

     

      由相位曲線可知,850℃附近為2205雙相不銹鋼管析出相敏感溫度,在該溫度附近即使時效很短時間也會有析出相產生,本試驗中,時效5分鐘后即可觀察到χ相析出,χ相為富鉬相,其含量甚至高于σ相的鉬含量。與σ相可存在于Fe-Cr二元系統中不同,χ相僅存在于Fe-Cr-Mo三元系統或Fe-Cr-Ni-Mo及Fe-Cr-Ni-Ti四元系統中。χ相與鐵素體相一樣同屬bcc結構,因此χ相與鐵素體的界面結合能相對χ相與奧氏體較低,同時鐵素體含χ相形成元素鉻和鉬,且原子擴散速率較奧氏體快的多,因此χ相優先于鐵素體晶界處析出。χ相一般由鐵素體相或Cr2N轉變而來,同時伴隨生成二次奧氏體相。從圖中可以看出,χ相屬于一種亞穩態相,而且其晶粒大多極細小,當其析出量達到一定值時便不會繼續析出,并隨著時效時間延長含量逐漸減少,轉變為σ相。由圖可知,經過長時間時效,鐵素體所占比例減少,而析出相與奧氏體所占比例明顯增大。σ相來自于鐵素體的共析轉變,由鐵素體相分解成σ相和二次奧氏體;同時σ相也來自于χ相,伴隨生成二次奧氏體。與χ相不同,σ相在鐵素體內部和鐵素體與奧氏體相界處同時析出,晶粒較大,且呈塊狀分布。由鐵素體轉變而來的σ相主要析出在鐵素體與奧氏體相界處,并向鐵素體內部長大發展,消耗鐵素體。由于χ相主要富集在鐵素體晶界處,由χ相轉變來的σ相會環繞著χ相逐漸長大,逐漸孤立χ相并最終將其消耗掉。σ相開始析出速度很快,但隨著鐵素體和χ相含量的大量損失,到后期σ相的析出速度相對變緩慢。由于σ相為富鉻、鉬相,其大量析出會導致臨近的鐵素體相貧鉻、鉬,造成貧鉻、鉬區;同時雙相不銹鋼原始的平衡組織遭到破壞,雙相比例失衡,進而對2205雙相不銹鋼管的各種性能造成不同程度的影響。

     

      2205雙相不銹鋼管經1050℃固溶后僅存在鐵素體相和奧氏體相,且兩相比例均衡。經過850℃時效后,依次會析出χ相和σ相,鐵素體含量減少,奧氏體和析出相比例增大。χ相為富鉬相,優先析出在鐵素體晶界處,850℃時效處理5分鐘后即會出現,隨后在鐵素體晶界和鐵素體與奧氏體相界都會出現。同時χ相為亞穩態相,隨著時效時間的繼續延長會逐步消耗轉為σ相。σ相為富鉻、鉬相,時效15分鐘開始析出,長時間時效后會大量析出。σ相可由χ相轉變而來,也可由鐵素體相通過共析轉變生成。σ相的大量析出會破壞原雙相不銹鋼的兩相平衡。

     

     
     

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