·1344 工程科学学报,第43卷,第10期 在成分一定的情况下,不同的热处理会导致双相 此本文将实验钢分别在1080、1100和1120℃固 比例变化、合金元素在双相中分配变化及二次相 溶30min后水淬,进行晶间腐蚀试验.参照GB/T 的析出,这些行为对双相不锈钢耐腐蚀性能均具 4334一2008E法,将实验钢试样在16%硫酸硫酸 有直接影响四晶间腐蚀是双相不锈钢三大类 铜溶液中煮沸16h.弯曲180的试样在10倍放大 主要腐蚀形式之一,对双相不锈钢工件具有破坏 镜下观察,所有试样均未发现晶间腐蚀裂纹,表现 影响B四基于力学试验,实验钢在1080~1120℃ 出优良的耐晶间腐蚀性能,宏观及弯折处OM形 之间固溶处理可获得良好的强度和冲击性能.因 貌见图8所示 1080℃ 1100℃ 1120℃ 而 8日 1112131415161718 1920 50 um 50 um 50μum 图8不同固溶温度下实验钢品间腐蚀宏观与OM形貌 Fig.8 Macro and OM morphology of experimental steel after an intergranular corrosion test at different annealing temperatures 3结论 2016,2:1755 [3]Wu J.Duplex Stainless Steel.Beijing:Metallurgical Industry (1)σ相和非平衡氨化物相是特超级双相不锈 Press,1999 钢1000~1300℃固溶水淬组织中的主要析出相 (吴玖.双相不锈钢.北京:冶金工业出版社,1999) 其中,σ相析出显著降低钢的冲击性能,1080℃固 [4]Yamamoto R,Yakuwa H,Miyasaka M,et al.Effects of the a/y- 溶时σ相完全溶解;当固溶温度高于1100℃时, phase ratio on the corrosion behavior of cast duplex stainless steel. 会导致非平衡氨化物析出,随固溶温度升高,析出 Cor0s0m,2020,76(9):815 [5] Fargas G,Anglada M,Mateo A.Effect of the annealing 量快速增加 temperature on the mechanical properties,formability and (2)实验钢拉伸断口表现为具有明显颈缩的 corrosion resistance of hot-rolled duplex stainless steel.J Mater 韧性断裂.随固溶温度的升高,铁素体含量增加, Process Technol,2009,209(4):1770 实验钢抗拉强度和屈服强度增加,伸长率和冲击 [6]Chan K W,Tjong S C.Effect of secondary phase precipitation on 功降低 the corrosion behavior of duplex stainless steels.Materials (Basel), (3)实验钢的最佳固溶温度在1080~1120℃ 2014,7(7):5268 之间,双相体积分数约各占50%,实验钢具有优良 [7]He L,Wirian L,Singh P M.Effects of isothermal aging on the microstructure evolution and pitting corrosion resistance of lean 的综合力学性能和耐晶间腐蚀性能 duplex stainless steel UNS S32003.Metall Mater Trans A.2019. 50(5):2103 参考文献 [8]Zhang BB,Jiang Z H,Li H B,et al.Precipitation behavior and [1]Feng H,Zhou X Y,Liu H,et al.Development and trend of hyper phase transformation of hyper duplex stainless steel UNS S32707 duplex stainless steels.J Iron Steel Res,2015,27(4):1 at nose temperature.Mater Charact,2017,129:31 (丰涵,周晓玉,刘虎,等.特超级双相不锈钢的发展现状及趋势 [9]Ebrahimi N,Momeni M,Moayed M H,et al.Correlation between 钢铁研究学报,2015,27(4):1) critical pitting temperature and degree of sensitisation on alloy [2]Chail G,Kangas P.Super and hyper duplex stainless steels: 2205 duplex stainless steel.Corros Sci,2011,53(2):637 structures,properties and applications.Procedia Struct Integr, [10]Feng Z H,Li J X,Li J Y,et al.Influence of the sample position of在成分一定的情况下,不同的热处理会导致双相 比例变化、合金元素在双相中分配变化及二次相 的析出,这些行为对双相不锈钢耐腐蚀性能均具 有直接影响[29−31] . 晶间腐蚀是双相不锈钢三大类 主要腐蚀形式之一,对双相不锈钢工件具有破坏 影响[32] . 基于力学试验,实验钢在 1080~1120 ℃ 之间固溶处理可获得良好的强度和冲击性能. 因 此本文将实验钢分别在 1080、1100 和 1120 ℃ 固 溶 30 min 后水淬,进行晶间腐蚀试验. 参照 GB/T 4334—2008 E 法,将实验钢试样在 16% 硫酸硫酸 铜溶液中煮沸 16 h. 弯曲 180°的试样在 10 倍放大 镜下观察,所有试样均未发现晶间腐蚀裂纹,表现 出优良的耐晶间腐蚀性能,宏观及弯折处 OM 形 貌见图 8 所示. 50 μm 50 μm 50 μm 1080 ℃ 1100 ℃ 1120 ℃ 图 8 不同固溶温度下实验钢晶间腐蚀宏观与 OM 形貌 Fig.8 Macro and OM morphology of experimental steel after an intergranular corrosion test at different annealing temperatures 3 结论 (1)σ 相和非平衡氮化物相是特超级双相不锈 钢 1000~1300 ℃ 固溶水淬组织中的主要析出相. 其中,σ 相析出显著降低钢的冲击性能,1080 ℃ 固 溶时 σ 相完全溶解;当固溶温度高于 1100 ℃ 时 , 会导致非平衡氮化物析出,随固溶温度升高,析出 量快速增加. (2)实验钢拉伸断口表现为具有明显颈缩的 韧性断裂. 随固溶温度的升高,铁素体含量增加, 实验钢抗拉强度和屈服强度增加,伸长率和冲击 功降低. (3)实验钢的最佳固溶温度在 1080~1120 ℃ 之间,双相体积分数约各占 50%,实验钢具有优良 的综合力学性能和耐晶间腐蚀性能. 参 考 文 献 Feng H, Zhou X Y, Liu H, et al. Development and trend of hyper duplex stainless steels. J Iron Steel Res, 2015, 27(4): 1 (丰涵, 周晓玉, 刘虎, 等. 特超级双相不锈钢的发展现状及趋势. 钢铁研究学报, 2015, 27(4):1) [1] Chail G, Kangas P. Super and hyper duplex stainless steels: structures, properties and applications. Procedia Struct Integr, [2] 2016, 2: 1755 Wu J. Duplex Stainless Steel. Beijing: Metallurgical Industry Press, 1999 ( 吴玖. 双相不锈钢. 北京: 冶金工业出版社, 1999) [3] Yamamoto R, Yakuwa H, Miyasaka M, et al. Effects of the α/γ- phase ratio on the corrosion behavior of cast duplex stainless steel. Corrosion, 2020, 76(9): 815 [4] Fargas G, Anglada M, Mateo A. Effect of the annealing temperature on the mechanical properties, formability and corrosion resistance of hot-rolled duplex stainless steel. J Mater Process Technol, 2009, 209(4): 1770 [5] Chan K W, Tjong S C. Effect of secondary phase precipitation on the corrosion behavior of duplex stainless steels. Materials (Basel), 2014, 7(7): 5268 [6] He L, Wirian L, Singh P M. Effects of isothermal aging on the microstructure evolution and pitting corrosion resistance of lean duplex stainless steel UNS S32003. Metall Mater Trans A, 2019, 50(5): 2103 [7] Zhang B B, Jiang Z H, Li H B, et al. Precipitation behavior and phase transformation of hyper duplex stainless steel UNS S32707 at nose temperature. Mater Charact, 2017, 129: 31 [8] Ebrahimi N, Momeni M, Moayed M H, et al. Correlation between critical pitting temperature and degree of sensitisation on alloy 2205 duplex stainless steel. Corros Sci, 2011, 53(2): 637 [9] [10] Feng Z H, Li J X, Li J Y, et al. Influence of the sample position of · 1344 · 工程科学学报,第 43 卷,第 10 期