Mo对高氮奥氏体不锈钢析出行为的影响
发布时间:2012-06-07 05:57
作者:互联网
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奥氏体不锈钢是一种经常使用的高温材料,其在高温下的
热稳定性是最为重要的性能之一。在高温下的
时效反应可能会导致含有高
合金元素(诸如Cr、Mn、N)的
钢中
碳化物、
氮化物和
碳氮化物的析出。在高氮奥氏体不锈钢中添加Mo可能导致
金属间化合物(如σ、χ和η)的析出。这些二次相的析出将急剧破坏材料的各种加工和使用性能。因此,在材料设计和工业应用高氮奥氏体不锈钢之前,对材料析出
行为的研究显得尤为重要。中国东北大学的研究人员就Mo对高氮奥氏体不锈钢析出行为的影响进行了研究,内容包括高氮奥氏体不锈钢析出形态、析出类型以及析出方式等,并对析出机理进行了研究和讨论。采用两种高氮奥氏体不锈钢进行了研究,这两种钢都经过
感应炉和
电渣重熔炉进行冶炼,冶炼过程充满氮气。两种钢的化学成分见下表(mass%):
钢号 | Cr | Mn | N | C | Mo | Al | Fe |
Fe-18Cr-18Mn-0.63N | 17.97 | 18.0 | 0.63 | 0.056 | - | 0.02 | 余量 |
Fe-18Cr-18Mn-2Mo-0.69N | 18.59 | 17.54 | 0.69 | 0.045 | 2.03 | 0.02 | 余量 |
将两种钢
热轧之后在1050℃
固溶处理1小时,然后水淬;在850℃热时效分别达1、4、8和48小时。用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)对上述钢的试样进行了研究。结果表明:在Fe-18Cr-18Mn-0.63N钢中,析出物全部是网状的Cr2N相;在Fe-18Cr-18Mn-2Mo-0.69N钢中,析出物呈不连续网状,且析出物与Fe-18Cr-18Mn-0.63N的相似;添加Mo,可能会使得析出不仅发生在
晶界处而且发生在晶粒内部,且析出也是呈不连续网状;在Fe-18Cr-18Mn-2Mo-0.69N钢中,晶界处和
晶胞内的析出物为Cr2N相和χ相,而晶粒内的析出物则为χ相;在晶界处,Cr2N相和χ相的形核由Cr原子的扩散来
控制;在晶粒内部,χ相的形成和长大则随着时效时间的增加由于N的贫化而诱发。(余冶)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。