铁素体-奥氏体双相不锈钢热处理方法技术

本发明专利技术属于不锈钢的热处理技术领域，具体涉及一种铁素体

【技术实现步骤摘要】
铁素体
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奥氏体双相不锈钢热处理方法


[0001]本专利技术属于不锈钢的热处理
，具体涉及一种铁素体
‑
奥氏体双相不锈钢热处理方法。

技术介绍

[0002]铁素体
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奥氏体型双相不锈钢是指其组织主要由铁素体和奥氏体两种相组成，且较少相的含量至少要达到30％的不锈钢。通过控制化学成分及热加工工艺，双相不锈钢可兼有奥氏体不锈钢所具有的优良韧性、焊接性和铁素体不锈钢所具有的耐氯化物应力腐蚀性能特点，并且具有较高强度。被广泛应用于海洋油气的运输与煤化工等领域。
[0003]由于大量合金元素的添加，奥氏体和铁素体两相的稳定性受到影响，引起第二相的析出。2507双相不锈钢中的金属间相主要有σ相、χ相、R相等。这些相都属于脆性相，会影响钢的力学性能和耐腐蚀性能，需尽量避免它们的析出。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能使双相不锈钢具有较好的冲击韧性和腐蚀性能的铁素体
‑
奥氏体双相不锈钢热处理方法。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：铁素体
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奥氏体双相不锈钢热处理方法，按重量百分比计，双相不锈钢由以下组分材料构成：C：＜0.08％；Cr：24％～26％；Mn：≤1.2％；Mo：3％～5％；Ni：6％～8％；P：≤0.035；S：<0.02％；Si：≤0.8％；N：0.24％～0.32％，余量为铁；
[0006]热处理方法包括如下步骤：
[0007]步骤A，利用Thermo
‑
Calc热力学计算软件计算双相不锈钢的平衡态相图，得到两相比例为1:1时的温度；
[0008]步骤B，利用JPatpro计算双相不锈钢的连续冷却转变曲线(即CCT曲线)及析出相等温转变曲线(即TTT曲线)，得到不产生析出相的冷却速度；
[0009]步骤C，将试样加热到步骤A计算的温度，保温1h～1.5h；
[0010]步骤D，按照步骤B计算的冷却速度进行水冷。
[0011]本专利技术的有益效果是：铁素体和奥氏体两相比例对双相不锈钢的性能有显著影响。两相比例的控制直接关系到材料最终的使用性能。较为理想的是铁素体和奥氏体之比接近1:1，当铁素体含量＞70％，将导致塑性、耐腐蚀性能降低，氢脆敏感性增加；当奥氏体含量大于80％，将导致耐应力腐蚀性能及强度降低。
[0012]除铁素体和奥氏体两相数量的变化外，由于大量合金元素的添加，奥氏体和铁素体两相的稳定性受到影响，引起第二相的析出。双相不锈钢中的析出物主要是二次奥氏体、碳化物、氮化物和金属间相。它们对双相不锈钢的性能具有重要的影响。
[0013]2507双相不锈钢中的金属间相主要有σ相，χ相、R相等。这些相都属于脆性相，会需尽量避免它们的析出。在诸多金属间化合物中，σ相是危害最大的一种析出相，影响钢的力
学性能和耐腐蚀性能，特别是2507双相不锈钢中铬、钼、氮含量相对较高，σ相析出的温度范围更宽，析出速度也更快。
[0014]本专利技术通过合理设计热处理工艺，得到最佳的铁素体和奥氏体两相比例，合理设计热处理及热加工的冷却速度，避免有害相的析出，从而改善力学性能及耐腐蚀性能。
[0015]经生产实践验证：本专利技术生产出的双相不锈钢具有较好的冲击韧性和腐蚀性能，其中冲击功可达200～210J。在60℃，20％NaCl溶液测试环境中，电流密度为10μA/cm2所对应的点蚀电位可达1000～1100mV。
附图说明
[0016]图1为实施例1的双相不锈钢的温度
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相分数关系曲线；
[0017]图2为实施例1的双相不锈钢的CCT曲线；
[0018]图3为实施例1的双相不锈钢的TTT曲线；
[0019]图4为实施例1的双相不锈钢的金相组织图；
[0020]图5为实施例1的双相不锈钢的动电位极化曲线；
[0021]图6为对比例1的双相不锈钢的金相组织图；
[0022]图7为对比例2的双相不锈钢的金相组织图；
[0023]图8为对比例3的双相不锈钢的金相组织图。
具体实施方式
[0024]下面将通过具体的实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步地阐述。
[0025]实施例1：
[0026]钢种牌号为2507双相不锈钢，按重量百分比计，双相不锈钢由以下组分材料构成：C：0.031％；Cr：25.37％；Mn：0.792％；Mo：3.58％；Ni：6.39％；P：0.018％；S：<0.001％；Si：0.469％；N：0.285％，余量为铁。
[0027]热处理方法包括如下步骤：
[0028]步骤A，利用Thermo
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Calc热力学计算软件计算2507双相不锈钢的平衡态相图，见图1，得到两相比例为1:1时的温度为1150℃；
[0029]步骤B，利用JPatpro计算双相不锈钢的连续冷却转变曲线(即CCT曲线，见图2)及析出相等温转变曲线(即TTT曲线，见图3)，得到不产生析出相的冷却速度为大于1000℃/min；
[0030]步骤C，将试样加热到步骤A计算的温度，保温1h；
[0031]步骤D，按照步骤B计算的冷却速度进行水冷。
[0032]经检测，实施例1得到的组织中奥氏体
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铁素体两相各占接近50％，见图4；进行冲击韧性检测，得到室温冲击功为205J；进行腐蚀性能检测，在60℃+20％NaCl溶液中进行实验，选取电流密度为10μA/cm2所对应的电位作为点腐蚀电位，点腐蚀电位为1080mV，见图5。
[0033]对比例1：
[0034]钢种牌号为2507双相不锈钢，按重量百分比计，双相不锈钢由以下组分材料构成：C：0.031％；Cr：25.37％；Mn：0.792％；Mo：3.58％；Ni：6.39％；P：0.018％；S：<0.001％；Si：0.469％；N：0.285％，余量为铁。
[0035]热处理方法包括如下步骤：
[0036]步骤A，利用Thermo
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Calc热力学计算软件计算2507双相不锈钢的平衡态相图，见图1，得到两相比例为1:1时的温度为1150℃；
[0037]步骤B，利用JPatpro计算双相不锈钢的连续冷却转变曲线(即CCT曲线，见图2)及析出相等温转变曲线(即TTT曲线，见图3)，得到不产生析出相的冷却速度为大于1000℃/min；
[0038]步骤C，将试样加热到1050℃(低于步骤A计算的温度)，保温1h；
[0039]步骤D，按照步骤B计算的冷却速度进行水冷。
[0040]经检测，对比例1得到的组织中铁素体
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奥氏体两相分别为46％、54％，见图6；进行冲击韧性检测，得到室温冲击功为160J；进行腐蚀性能检测，在60℃+本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.铁素体
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奥氏体双相不锈钢热处理方法，其特征在于：按重量百分比计，双相不锈钢由以下组分材料构成：C：＜0.08％；Cr：24％～26％；Mn：≤1.2％；Mo：3％～5％；Ni：6％～8％；P：≤0.035；S：<0.02％；Si：≤0.8％；N：0.24％～0.32％，余量为铁；热处理方法包括如下步骤：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：白青青，张志宏，柏川，王英虎，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：