2205雙相不銹鋼板坯高溫?zé)崴苄匝芯?/h1>
時(shí)間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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2205雙相不銹鋼是一種典型的含N、超低碳、雙相鐵素體-奧氏體不銹鋼，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和力學(xué)性能，被廣泛用于油氣、石油化工和海洋工程等領(lǐng)域。但是，在熱軋過程中，2205雙相不銹鋼始終處于兩相區(qū)，導(dǎo)致熱加工性能較差，容易產(chǎn)生邊裂缺陷，嚴(yán)重制約了這種不銹鋼的生產(chǎn)。
目前，有關(guān)雙相不銹鋼高溫流變曲線和熱塑性的研究已有不少報(bào)道，但關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的2205雙相不銹鋼連鑄板坯邊部試樣高溫?zé)崴苄缘难芯繀s鮮有報(bào)道。某公司以2205雙相不銹鋼連鑄板坯邊部試樣作為研究對(duì)象進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，了解鋼的熱塑性隨溫度的變化規(guī)律，觀察950、1000、1050、1100、1150℃的試樣斷口處金相組織及斷口形貌，為雙相不銹鋼熱軋工藝提供理論依據(jù)。
表1 2205雙相不銹鋼的化學(xué)成分
C
Si
Mn
P
S
Ni
Cr
Mo
N
0.0216
0.477
1.207
0.026
0.0008
5.373
22.18
3.12
0.172
對(duì)其連鑄坯進(jìn)行低倍組織侵蝕，侵蝕劑為三氯化鐵加鹽酸溶液。考慮到柱狀晶區(qū)比等軸晶區(qū)熱塑性差，選取柱狀晶區(qū)試樣。將試樣加工成Φ5mm×69mm的高溫拉伸試樣。試樣兩端加工成M10mm普通螺紋，便于試樣的固定。
用WL-015微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行2205雙相不銹鋼連鑄坯的高溫拉伸試驗(yàn)。將試樣以10℃/s的升溫速度快速加熱到不同溫度(950、1000、1050、1100、1150℃)下，保溫60s后以1s-1的應(yīng)變速率拉伸直至斷裂。試樣拉斷后，立即對(duì)斷口進(jìn)行噴水冷卻以保留高溫下的斷口處金相組織，試驗(yàn)后人工測(cè)取2205雙相不銹鋼連鑄坯的斷面收縮率，并對(duì)斷口部位做掃描電鏡分析、金相組織觀察等。斷面收縮率是衡量鑄坯塑性好壞的重要指標(biāo)，斷面收縮率越大，表明鑄坯在外力作用下發(fā)生塑性變形的能力越強(qiáng)，抵抗裂紋的能力越好。
試驗(yàn)結(jié)果表明：
1)在950～1150℃溫度范圍內(nèi)，2205雙相不銹鋼連鑄坯邊部試樣隨著溫度的升高斷面收縮率也升高。在1050～1150℃溫度范圍內(nèi)，斷面收縮率都大于60%，表現(xiàn)出高的熱塑性。在1050℃以下，熱塑性變差，950℃時(shí)斷面收縮率最低(50.4%)。
2)2205板坯試樣高溫拉伸后斷口處金相組織由鐵素體和奧氏體兩相組成，奧氏體呈不規(guī)則的多邊形分布。在950和1000℃下，奧氏體晶粒比較粗大，有些區(qū)域奧氏體團(tuán)聚在一起;在1050、1100、1150℃下，奧氏體晶粒分布均勻。
3)在950～1150℃溫度范圍內(nèi)，2205板坯試樣高溫拉伸后斷口形貌中有大小不一的韌窩存在，反映了在這個(gè)溫度區(qū)間材料有高的熱塑性。隨著溫度的升高，韌窩變得更大更深，熱塑性進(jìn)一步提高。
2205雙相不銹鋼是一種典型的含N、超低碳、雙相鐵素體-奧氏體不銹鋼，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能和力學(xué)性能，被廣泛用于油氣、石油化工和海洋工程等領(lǐng)域。但是，在熱軋過程中，2205雙相不銹鋼始終處于兩相區(qū)，導(dǎo)致熱加工性能較差，容易產(chǎn)生邊裂缺陷，嚴(yán)重制約了這種不銹鋼的生產(chǎn)。
目前，有關(guān)雙相不銹鋼高溫流變曲線和熱塑性的研究已有不少報(bào)道，但關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的2205雙相不銹鋼連鑄板坯邊部試樣高溫?zé)崴苄缘难芯繀s鮮有報(bào)道。某公司以2205雙相不銹鋼連鑄板坯邊部試樣作為研究對(duì)象進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)，了解鋼的熱塑性隨溫度的變化規(guī)律，觀察950、1000、1050、1100、1150℃的試樣斷口處金相組織及斷口形貌，為雙相不銹鋼熱軋工藝提供理論依據(jù)。
表1 2205雙相不銹鋼的化學(xué)成分
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P
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Ni
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Cr
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0.0216
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0.477
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1.207
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0.026
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0.0008
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5.373
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22.18
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對(duì)其連鑄坯進(jìn)行低倍組織侵蝕，侵蝕劑為三氯化鐵加鹽酸溶液。考慮到柱狀晶區(qū)比等軸晶區(qū)熱塑性差，選取柱狀晶區(qū)試樣。將試樣加工成Φ5mm×69mm的高溫拉伸試樣。試樣兩端加工成M10mm普通螺紋，便于試樣的固定。
用WL-015微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行2205雙相不銹鋼連鑄坯的高溫拉伸試驗(yàn)。將試樣以10℃/s的升溫速度快速加熱到不同溫度(950、1000、1050、1100、1150℃)下，保溫60s后以1s-1的應(yīng)變速率拉伸直至斷裂。試樣拉斷后，立即對(duì)斷口進(jìn)行噴水冷卻以保留高溫下的斷口處金相組織，試驗(yàn)后人工測(cè)取2205雙相不銹鋼連鑄坯的斷面收縮率，并對(duì)斷口部位做掃描電鏡分析、金相組織觀察等。斷面收縮率是衡量鑄坯塑性好壞的重要指標(biāo)，斷面收縮率越大，表明鑄坯在外力作用下發(fā)生塑性變形的能力越強(qiáng)，抵抗裂紋的能力越好。
試驗(yàn)結(jié)果表明：
1)在950～1150℃溫度范圍內(nèi)，2205雙相不銹鋼連鑄坯邊部試樣隨著溫度的升高斷面收縮率也升高。在1050～1150℃溫度范圍內(nèi)，斷面收縮率都大于60%，表現(xiàn)出高的熱塑性。在1050℃以下，熱塑性變差，950℃時(shí)斷面收縮率最低(50.4%)。
2)2205板坯試樣高溫拉伸后斷口處金相組織由鐵素體和奧氏體兩相組成，奧氏體呈不規(guī)則的多邊形分布。在950和1000℃下，奧氏體晶粒比較粗大，有些區(qū)域奧氏體團(tuán)聚在一起;在1050、1100、1150℃下，奧氏體晶粒分布均勻。
3)在950～1150℃溫度范圍內(nèi)，2205板坯試樣高溫拉伸后斷口形貌中有大小不一的韌窩存在，反映了在這個(gè)溫度區(qū)間材料有高的熱塑性。隨著溫度的升高，韌窩變得更大更深，熱塑性進(jìn)一步提高。