SAF2507是超級(jí)雙相鋼的典型牌號(hào),是由山特維克材料技術(shù)公司在20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)的UNS32760鋼。我國(guó)牌號(hào)00Cr25Ni7Mo3.5WCuN,是一種含W、Cu的超級(jí)雙相不銹鋼,較SAF2507加入了少量的W和Cu。其PREN值為43,具有良好的耐點(diǎn)蝕性能。目前,國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士對(duì)00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼的研究工作相對(duì)較少,特別是對(duì)其關(guān)鍵元素W含量對(duì)其組織性能影響的研究開(kāi)展較少。隨著雙相不銹鋼特別是超級(jí)雙相不銹鋼在國(guó)內(nèi)研究及應(yīng)用的不斷拓展,含W的特種超級(jí)雙相不銹鋼在海洋石化工業(yè)的應(yīng)用不斷增加。
本次對(duì)不同W含量和不同固溶處理溫度的00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼組織及性能進(jìn)行研究,希望對(duì)含W超級(jí)雙相不銹鋼在我國(guó)研究及應(yīng)用起到推動(dòng)作用。
試驗(yàn)采用真空冶煉共熔煉4爐不同成分的試驗(yàn)鋼,其中W含量分別為0%、0.5%、1.5%、2%。對(duì)冶煉鋼錠進(jìn)行鍛造,修磨,軋制成板材,4爐試驗(yàn)鋼的實(shí)際成分如表1所示。
表1 00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼的設(shè)計(jì)成分及實(shí)際成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)
試驗(yàn)鋼號(hào)
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C
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Si
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Mn
|
Cr
|
Ni
|
Mo
|
N
|
Cu
|
W
|
S
|
P
|
1
|
0.011
|
0.46
|
0.49
|
24.81
|
7.23
|
3.54
|
0.22
|
0.50
|
0
|
0.006
|
0.006
|
2
|
0.024
|
0.47
|
0.50
|
24.81
|
7.15
|
3.52
|
0.22
|
0.56
|
0.51
|
0.006
|
0.006
|
3
|
0.018
|
0.47
|
0.49
|
24.58
|
7.28
|
3.59
|
0.22
|
0.54
|
1.45
|
0.006
|
0.006
|
4
|
0.022
|
0.46
|
0.49
|
24.75
|
7.29
|
3.54
|
0.22
|
0.59
|
1.94
|
0.006
|
0.006
|
設(shè)計(jì)成分
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≤0.03
|
≤
1.0
|
≤1.0
|
24~26
|
6~
8
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3~
4
|
0.2~0.3
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0.5~1.0
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0~2.0
|
≤
1.0
|
≤
1.0
|
室溫沖擊試驗(yàn)按照GB/T228-2002《金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法》,采用JBN-300B沖擊試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),沖擊試樣切口垂直于軋制方向。室溫拉伸試驗(yàn),按照GB/T228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分室溫試驗(yàn)方法》,采用WE-300液壓拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行室溫拉伸。每一種成分取18個(gè)沖擊試樣和12個(gè)拉伸試樣,每3個(gè)沖擊試樣和2個(gè)拉伸試樣為一組,每組試樣在不同溫度進(jìn)行固溶處理,熱處理溫度設(shè)置為950、1000、1050、1100、1150、1200℃。
試驗(yàn)結(jié)果表明:W的增加使得該鋼中σ相的完全固溶溫度升高;當(dāng)溫度達(dá)950~1000℃時(shí),鋼中析出σ相導(dǎo)致沖擊性能顯著降低,強(qiáng)度提高。高于1000℃時(shí),00Cr25Ni7Mo3.5WCuN鋼中σ相完全溶解,此時(shí)隨著W含量增加,材料強(qiáng)度提高,每1%W的增量會(huì)提高30MPa屈服強(qiáng)度和25~30MPa抗拉強(qiáng)度。