影响双相不锈钢力学性能的因素是什么?
(1)Ni 镍是强烈形成奥氏体和扩大奥氏体相区的元素,在双相不锈钢中镍是主要控制相平衡的元素,有一个合适含量的要求,过高导致钢中奥氏体相数量超过50%时,会使铁素体相中更多富集铬、钼等促使σ脆性相转变的元素,降低钢的韧性,相反,过低又会导致钢中铁素体数量高,同样使钢的塑韧性下降。镍对含25%Cr钢的组织和力学性能的影响见以下实验。
在Ni含量小于5%区域,随镍量的增加,钢的抗张强度、屈服强度和冲击功值都急剧增加,当钢中含镍量约5%时,钢的屈服强度达到最高值,含镍量约l0%时,钢的抗张强度达到最高值,冲击功值则随镍量增加而提高,在α+γ两相区内可稳定在160~200J。在不锈钢工程施工所用到的材料中,双相不锈钢的镍量一般控制在4.5%~7.5%。
(2)Cr 铬是强烈形成和稳定铁素体相并缩小奥氏体相区的元素,由于固溶强化作用,随铬量的增加,钢的屈服强度也明显提高。在铬、镍含量对双相不锈钢屈服强度的影响实验中。随铬量的增加还能加速α和σ等金属间相的析出,使钢的脆性倾向增大,脆性转变温度明显升高。在不锈钢工程施工所用到的材料中,双相不锈钢中的含铬一般控制在18%~25%。
(3)Mo 钼是铁素体形成元素。能促进α、σ和x等金属间相的析出,并使TTT曲线的析出范围加宽,析出温度上移,能加大钢的脆化倾向和缺口敏感性。对于含3.5%~4%Mo的超级双相不锈钢尤其要注意脆性相的析出能导致韧性下降的问题。
(4)N 氮也是强烈形成和稳定奥氏体、扩大奥氏体相区的元素,其能力远超过镍元素。与不含氮的双相不锈钢比较,加入0.1%以上的氮可改善钢的力学性能。例如,不合氮的25Cr-5Ni-2.4Mo-3Cu钢的厚截面(76mm)铸件很脆,延伸率接近于0,但是加入适量的氮后,延伸率可提高至20%。在对不同含氮量对22Cr双相不锈钢的铁素体量和强度的影响实验中,氮元素显著提高
钢的抗张强度。
(5)W 钨是铁素体形成元素。其作用与钼相似,但也有不同处,近年来的工作表明:含25%Cr的双相不锈钢经中温时效后,与钼相比,钨能延缓脆性相的析出。降低钢的脆化倾向,但是若含钨量较高(4%w)时,同样会因Laves相的析出导致钢的脆化,不过析出范围向高温区扩大。从实验结果可以看出含2%W钢具有明显降低钢的脆化倾向,但是含4%w的钢都比不含钨的钢在较高温度时效(950℃)时的脆化倾向严重。
钨能降低双相不锈钢焊接热影响区在-30℃时的冲击功值,综合各方面的影响,一般双相不锈钢中含钨量不超过2%。
介绍到这里,以上问题就不言而喻,迎刃而解了,影响双相不锈钢力学性能的因素自然是合金元素了。
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