冯志慧等：经济型双相不锈钢2101中氮化物在基体中的平衡固溶度计算 ·1757· 素体测量仪测量两种实验钢中两相的比例，通过m- 少量点状的析出物，该温度下析出物几乎全部溶解 age-Pro Plus软件测量实验钢中析出相沿晶界析出的 (图2(e):实验结果表明，2101双相不锈钢第二相 宽度和析出占相界的比例，并且采用Thermo一Calc软 C,N完全固溶温度为高于1050℃，而2205钢Cr,N完 件分析计算FeCr二元相图. 全固溶温度低于1000℃，元素含量的不同对C,N的 全固溶温度有一定的影响. 2结果与讨论 为进一步研究低于Cx,N完全溶解温度时相界析 出物对后续热变形的影响.本文采用不同终轧温度对 2.1微观组织图 实验钢进行热变形处理，观察变形试样边部微观组织. 950、1000和1050℃三个温度下保温30min固溶 从图3可以看出，两种实验钢热变形后，终轧温度不 淬火金相组织如图2所示.950℃固溶后，2101钢的相 同，热塑性表现出较大的不同.终轧温度降到980℃ 界处析出物明显细化，同时沿着相界析出物分配的比 时，2205钢表面良好无裂纹，而2101钢相界处产生大 例开始下降.相界处析出物比例从铸态的67.3%下降 量的裂纹，同时相界处有明显的析出物.析出物会破 到了41%，析出物沿晶界析出宽度从1.5μm下降到 坏了基体的连续性，使基体的结合力下降，在随后热变 1.1um.2205钢仍然有少量的点状析出物沿着相界或 形过程中极易使界面两侧的基体分离，形成微裂纹. 者晶内析出.当固溶温度升高到1000℃时，2101钢晶 而当终轧温度提高到1050℃以上时，2101钢相界附近 界上析出物大量减小，相界处析出物比例下降到 没有明显的显微裂纹（图3(c)).这说明温度低于C,N 30.3%,相界宽度大幅度下降到0.4μm（图2(c)). 全固溶温度，C,N很快沿着相界析出，影响后续变形， 2205钢1000℃保温后相界析出物已经全部消失（图2 很快沿着相界处产生明显裂纹，导致轧制开裂.而保 (d)).温度继续升高到1050℃时，2101钢相界处只有 温轧制，保证终轧温度在Cr,N全固溶温度以上，C,N a 50m 50m Cr.n 50μm 504m e 50μm 50 jm 图22101(a,c,e)和2205(b,d,0双相不锈钢950、1000和1050℃固溶后的显微照片 Fig.2 Optical microscopy images of LDX 2101 (a,e,e)and DSS 2205 (b,d,f)tested steel after solid solution at 950,1000 and 1050C冯志慧等: 经济型双相不锈钢 2101 中氮化物在基体中的平衡固溶度计算 素体测量仪测量两种实验钢中两相的比例，通过 Im￾age--Pro Plus 软件测量实验钢中析出相沿晶界析出的 宽度和析出占相界的比例，并且采用 Thermo--Calc 软 件分析计算 Fe--Cr 二元相图． 2 结果与讨论 图 2 2101 ( a，c，e) 和 2205 ( b，d，f) 双相不锈钢 950、1000 和 1050 ℃固溶后的显微照片 Fig． 2 Optical microscopy images of LDX 2101 ( a，c，e) and DSS 2205 ( b，d，f) tested steel after solid solution at 950，1000 and 1050 ℃ 2. 1 微观组织图 950、1000 和 1050 ℃ 三个温度下保温 30 min 固溶 淬火金相组织如图 2 所示． 950 ℃固溶后，2101 钢的相 界处析出物明显细化，同时沿着相界析出物分配的比 例开始下降． 相界处析出物比例从铸态的 67. 3% 下降 到了 41% ，析出物沿晶界析出宽度从 1. 5 μm 下降到 1. 1 μm． 2205 钢仍然有少量的点状析出物沿着相界或 者晶内析出． 当固溶温度升高到 1000 ℃ 时，2101 钢晶 界上析 出 物 大 量 减 小，相 界 处 析 出 物 比 例 下 降 到 30. 3% ，相界宽度大幅度下降到 0. 4 μm ( 图 2 ( c) ) ． 2205 钢 1000 ℃保温后相界析出物已经全部消失( 图 2 ( d) ) ． 温度继续升高到 1050 ℃时，2101 钢相界处只有 少量点状的析出物，该温度下析出物几乎全部溶解 ( 图 2( e) ) ; 实验结果表明，2101 双相不锈钢第二相 Cr2N 完全固溶温度为高于 1050 ℃，而 2205 钢 Cr2N 完 全固溶温度低于 1000 ℃，元素含量的不同对 Cr2 N 的 全固溶温度有一定的影响． 为进一步研究低于 Cr2N 完全溶解温度时相界析 出物对后续热变形的影响． 本文采用不同终轧温度对 实验钢进行热变形处理，观察变形试样边部微观组织． 从图 3 可以看出，两种实验钢热变形后，终轧温度不 同，热塑性表现出较大的不同． 终轧温度降到 980 ℃ 时，2205 钢表面良好无裂纹，而 2101 钢相界处产生大 量的裂纹，同时相界处有明显的析出物． 析出物会破 坏了基体的连续性，使基体的结合力下降，在随后热变 形过程中极易使界面两侧的基体分离，形成微裂纹． 而当终轧温度提高到 1050 ℃以上时，2101 钢相界附近 没有明显的显微裂纹( 图 3( c) ) ． 这说明温度低于 Cr2N 全固溶温度，Cr2N 很快沿着相界析出，影响后续变形， 很快沿着相界处产生明显裂纹，导致轧制开裂． 而保 温轧制，保证终轧温度在 Cr2N 全固溶温度以上，Cr2N ·1757·