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不同热处理对304不锈钢焊管组织和性能的影响

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文章出处:http://www.ys316.com作者:佛山市永穗不锈钢人气:发表时间:2018-09-19 14:38
 

 

超级马氏体304不锈钢焊是在传统马氏体不锈钢基础上将碳含量严格控制在0.03%以下,并且提高镍含量的一种新型马氏体不锈钢。相对于传统的低碳马氏体不锈钢,超级马氏体不锈钢不但具有良好的塑韧性与较高的强度和硬度,而且具有较高的断裂韧性、水下疲劳强度以及抗磨蚀等性能。马氏体不锈钢经过正火后,能够得到板条马氏体,并经一定温度回火后,进一步得到回火马氏体能够明显影响与改善材料的综合性能。前人研究超级马氏体不锈钢在1050℃正火并且在500℃-700℃间回火,只关注其微观组织与力学性能,并未研究其抗磨蚀。研究对超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo进行正火后一次回火并且选取部分温度进行二次回火,对8种不同热处理下材料的硬度,冲击韧性与抗磨蚀性能关系进行了详细探讨与研究。

  超级马氏体
316l不锈钢焊在550℃-650℃回火后,会产生逆变奥氏体,其在透射电镜下呈黑色长条与块状,经常分布在马氏体板条边界以及奥氏体晶界处,长度为102nm-103nm,宽约为100nm。逆变奥氏体会降低材料的强度和硬度,增加韧性。当一次回火温度达到700℃时,逆变奥氏体附近富集的Ni元素扩散程度增加,Ni的偏析降低,冷却过程中逆变奥氏体转变为新生马氏体,材料中几乎不存在逆变奥氏体,所以硬度升高。
 

00Cr13Ni4Mo不锈钢在500℃-700℃范围一次回火后,随着温度上升硬度值呈先降后升。二次回火较同温度一次回火后硬度普遍下降。在500℃-700℃范围一次回火后韧性呈先升后降;二次回火处理对于钢的韧性影响较小。

00Cr13Ni4Mo
不锈钢焊管的累积失重量曲线呈类抛物线型,随时间的增加累积失重量增大,累积失重率不断降低。根据材料磨蚀规律可知,对于两体磨损来说,材料硬度的高低决定了其耐磨性的优劣。因此,超级马氏体不锈钢的抗磨蚀性与材料硬度之间关系紧密,通常材料的硬度越高,其累积失重量越低,抗磨蚀性越好。研究发现00Cr13Ni4Mo钢在500℃回火后硬度最高,韧性较差,550℃回火后硬度次高,韧性良好,并且550℃回火后材料的抗磨蚀性能最优,而500℃回火后材料的抗磨蚀性能排第二。所以能够发现00Cr13Ni4Mo钢的抗磨蚀性能主要与硬度有关,其冲击韧性对磨蚀性能亦有影响。


00Cr13Ni4Mo钢在二次回火较同温度一次回火的硬度略有降低,且抗磨蚀性未见提高。从材料性能和经济性方面综合考虑,00Cr13Ni4Mo钢经1050℃正火+550℃一次回火为最佳的热处理工艺。

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