o、n和ni含量對(duì)0cr25ni7mo4n雙相不銹鋼熱軋塑性的影響
信息來源:求和不銹鋼 時(shí)間:2019-02-26 10:16:48 瀏覽次數(shù):-
雙相不銹鋼同時(shí)具備高強(qiáng)度、高韌性以及良好的耐點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕性能,已經(jīng)成為石油化工、海洋工程領(lǐng)域的重要鋼鐵材料。但是由于其熱塑性差、熱軋容易開裂,因此生產(chǎn)難度非常大。對(duì)雙相不銹鋼熱變形微觀機(jī)理、熱塑性影響因素的研究,一直是國(guó)內(nèi)外的熱點(diǎn)課題。
為此,本工作針對(duì)相同熱加工工藝下,同一種雙相不銹鋼的熱塑性不同的現(xiàn)象,擬從窄成分范圍控制角度,研究o、n和ni含量與γ/α兩相比例、顯微組織和夾雜物種類數(shù)量之間的關(guān)系,并分析通過控制o、n和ni含量對(duì)提高雙相不銹鋼熱塑性的作用。
按照saf 2507雙相不銹鋼的標(biāo)準(zhǔn)成分要求,對(duì)o、n和ni含量微調(diào),冶煉制得3種0cr25ni7mo4n雙相不銹鋼試樣。其中,no.1鋼為aod爐冶煉并經(jīng)過al和硅鐵還原后澆鑄制得,no.2和no.3為純金屬原料經(jīng)真空感應(yīng)爐熔煉后澆鑄制得,實(shí)驗(yàn)鋼的主要化學(xué)成分如表1所示。
將實(shí)驗(yàn)鋼切成80mm×40mm×20mm的熱軋坯,隨爐升溫加熱至1200℃并保溫1h,在350熱軋板帶機(jī)上經(jīng)4道次軋成5mm厚鋼板,總壓下量75%,道次壓下率分別為20%、30%、30%和30%。終軋溫度980℃,軋后立即水淬。分別截取實(shí)驗(yàn)鋼的鑄態(tài)、軋前和軋后試樣,利用om、sem和ebsd觀察分析了實(shí)驗(yàn)鋼的組織和夾雜物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
(1)經(jīng)al和硅鐵脫氧后的0cr25ni7mo4n雙相不銹鋼中,僅含有少量細(xì)小的al2o3和mgo·al2o3夾雜,分布于晶粒內(nèi)部,未對(duì)熱塑性造成不良影響。
(2)未經(jīng)脫氧的實(shí)驗(yàn)鋼,易在相界形成粗大的cr2o3和mno2夾雜,使得相界結(jié)合力下降。同時(shí),雙相不銹鋼熱軋過程中發(fā)生相界滑動(dòng),不易軟化,易造成應(yīng)力集中,使得熱軋開裂。
(3)n和ni含量增加雖然沒有造成γ相應(yīng)變總量降低,不足以發(fā)生再結(jié)晶軟化,降低了鋼的熱塑性。
(4)對(duì)于雙相不銹鋼,應(yīng)控制n和ni含量在saf 2507標(biāo)準(zhǔn)成分的下限,使得其在高溫變形區(qū)時(shí)的γ體積分?jǐn)?shù)不超過50%。
為此,本工作針對(duì)相同熱加工工藝下,同一種雙相不銹鋼的熱塑性不同的現(xiàn)象,擬從窄成分范圍控制角度,研究o、n和ni含量與γ/α兩相比例、顯微組織和夾雜物種類數(shù)量之間的關(guān)系,并分析通過控制o、n和ni含量對(duì)提高雙相不銹鋼熱塑性的作用。
按照saf 2507雙相不銹鋼的標(biāo)準(zhǔn)成分要求,對(duì)o、n和ni含量微調(diào),冶煉制得3種0cr25ni7mo4n雙相不銹鋼試樣。其中,no.1鋼為aod爐冶煉并經(jīng)過al和硅鐵還原后澆鑄制得,no.2和no.3為純金屬原料經(jīng)真空感應(yīng)爐熔煉后澆鑄制得,實(shí)驗(yàn)鋼的主要化學(xué)成分如表1所示。
表1 實(shí)驗(yàn)鋼及saf 2507雙相不銹鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
鋼 | c | cr | ni | mo | mn | si | n | p | s | al | o | fe |
no.1 | 0.027 | 25.3 | 6.72 | 4.18 | 0.65 | 0.66 | 0.25 | 0.025 | 0.0040 | 0.098 | 0.0059 | 余量 |
no.2 | 0.015 | 24.7 | 8.33 | 4.06 | 0.08 | 0.16 | 0.34 | 0.012 | 0.0067 | 0.093 | 0.038 | 余量 |
no.3 | 0.012 | 23.9 | 6.43 | 4.38 | 0.17 | 0.18 | 0.29 | 0.011 | 0.0076 | 0.120 | 0.0465 | 余量 |
saf 2507 | ≤0.03 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | ≤1.2 | ≤1.0 | 0.24~0.32 | ≤0.035 | ˉ | ˉ | ˉ | 余量 |
將實(shí)驗(yàn)鋼切成80mm×40mm×20mm的熱軋坯,隨爐升溫加熱至1200℃并保溫1h,在350熱軋板帶機(jī)上經(jīng)4道次軋成5mm厚鋼板,總壓下量75%,道次壓下率分別為20%、30%、30%和30%。終軋溫度980℃,軋后立即水淬。分別截取實(shí)驗(yàn)鋼的鑄態(tài)、軋前和軋后試樣,利用om、sem和ebsd觀察分析了實(shí)驗(yàn)鋼的組織和夾雜物。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
(1)經(jīng)al和硅鐵脫氧后的0cr25ni7mo4n雙相不銹鋼中,僅含有少量細(xì)小的al2o3和mgo·al2o3夾雜,分布于晶粒內(nèi)部,未對(duì)熱塑性造成不良影響。
(2)未經(jīng)脫氧的實(shí)驗(yàn)鋼,易在相界形成粗大的cr2o3和mno2夾雜,使得相界結(jié)合力下降。同時(shí),雙相不銹鋼熱軋過程中發(fā)生相界滑動(dòng),不易軟化,易造成應(yīng)力集中,使得熱軋開裂。
(3)n和ni含量增加雖然沒有造成γ相應(yīng)變總量降低,不足以發(fā)生再結(jié)晶軟化,降低了鋼的熱塑性。
(4)對(duì)于雙相不銹鋼,應(yīng)控制n和ni含量在saf 2507標(biāo)準(zhǔn)成分的下限,使得其在高溫變形區(qū)時(shí)的γ體積分?jǐn)?shù)不超過50%。