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雙相不銹鋼ER2209熱塑性研究

信息來源：求和不銹鋼時間：2019-03-21 16:30:55 瀏覽次數:-

焊接材料雙相不銹鋼ER2209就合金特性而言與2205雙相不銹鋼相近，但因在合金成分上有較大區別，其鎳含量由5%左右提高到了9%左右，其組織特性也發生了改變，此材料在鍛造過程中發生鍛造缺陷的情況比較普遍。所以，有必要對其熱塑性進行研究，進而為優化熱加工工藝提供依據。
試驗材料為哈爾濱焊接研究所生產的ER2209焊絲，試驗內容包括：
1）模擬鍛造過程中不同加熱峰值溫度試驗，確定最佳加熱溫度區間；
2）模擬降溫過程，確定最佳終鍛溫度；
3）比較兩種不同鐵素體含量的重熔錠，研究鐵素體含量對熱塑性的影響。試驗發現,在700～1000℃范圍內，低鐵素體材料塑性明顯好于高鐵素體含量材料。900℃剛好是2209雙相不銹鋼σ相析出的溫度，在此溫度下幾分鐘內就能析出σ相。
σ相是不銹鋼、耐熱鋼等高合金鋼中經常出現的一種金屬間相，它是富Cr、Mo、Si及W元素和貧Ni及Mn元素的一種正方晶體結構的金屬間化合物。在雙相不銹鋼中，根據合金成分的不同在600～1100℃處于熱穩定狀態。當雙相不銹鋼持續處于600～1000℃時，其組織中容易析出金屬間化合物（如碳化物、氮化物、σ相等）。
這些相的析出會在不同程度上影響材料的力學性能和耐腐蝕性能。其中σ相析出是危害性最大的一種金屬間相，它硬而脆，會顯著降低鋼的塑性和韌性。因此認為，在900℃時塑性最低可能是σ相析出造成的。因而可以認為，隨鋼中鐵素體比例的升高，終鍛溫度應適當提高，并盡可能避免900℃脆性區間。
種種跡象表明：
1）ER2209的最佳塑性溫度區間與鐵素體含量有關。當鐵素體含量約50%時溫度為1100～1250℃；當鐵素體含量約30%時溫度為1000～1250℃；當鐵素體與奧氏體比例接近1∶1時熱塑性區間變窄。低鐵素體含量鋼熱塑性整體優于高鐵素體含量的熱塑性。
2）保溫時間對高溫塑性有較大的影響。保溫時間過短或過長時，該材料的高溫塑性均有明顯的下降。
3）根據降溫段熱塑性規律，當鐵素體比例接近50%時，降溫過程應避免在900℃時停留，即使停留幾分鐘其熱塑性就會明顯下降；而當鐵素體比例降低至30%時，該脆性影響基本消除。
4）在熱加工過程中，鍛軋溫度應根據鋼中鐵素體比例進行設計，對于高鐵素體鋼其加熱溫度和終鍛溫度都要精確控制，其最佳熱加工溫度范圍比較窄。

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