CD3MN雙相不銹鋼材質(zhì)熱處理工藝分析

CD3MN雙相不銹鋼材質(zhì)熱處理工藝分析

摘要：基于不一樣的固溶溫度，分析了對(duì)材質(zhì)性能的影響。當(dāng)溫度為1120

攝氏度時(shí)，在對(duì)CD3MN進(jìn)行固溶處理之后，能夠獲取兩相組織，且得到相對(duì)理想

的耐點(diǎn)腐蝕能力；基于力學(xué)性能試驗(yàn)的開(kāi)展，明確了CD3MN-的兩項(xiàng)內(nèi)容，一是高

溫性能，二是顯微組織特征。基于規(guī)模相對(duì)大的泵體鑄件，開(kāi)展了生產(chǎn)運(yùn)用，可

以滿足產(chǎn)品性能要求?？傊ㄟ^(guò)本文的探討，以期能為相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：CD3MN；固溶處理；力學(xué)性能；顯微組織

引言：對(duì)于CD3MN來(lái)講，其屬于一種雙相不銹鋼，有著系列突出的優(yōu)勢(shì)，例如耐

腐蝕能力理想、有著相對(duì)高的強(qiáng)度。和鐵素體進(jìn)行對(duì)照，CD3MN有著更為可觀的

塑性以及韌性，且就焊接以及腐蝕性能而言，都得到極大提升；和奧氏體進(jìn)行對(duì)

比，這一材質(zhì)有著更高的強(qiáng)度，存在著相對(duì)突出的耐點(diǎn)腐蝕能力。文章基于材質(zhì)

實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展，實(shí)施了熱處理工藝改進(jìn)，同時(shí)開(kāi)展了運(yùn)用。

1.試驗(yàn)材質(zhì)和方案

(1)材料制備。選取標(biāo)準(zhǔn)CD3MN材質(zhì)，將其當(dāng)做試驗(yàn)用鋼，通過(guò)對(duì)真空感

應(yīng)電爐的使用，來(lái)進(jìn)行熔煉處理。澆注1組試驗(yàn)料，接下來(lái)分割標(biāo)示，由此來(lái)開(kāi)

展熱處理。(2)試驗(yàn)方案。對(duì)于這一材質(zhì)的工藝來(lái)說(shuō)，屬于一種固溶處理，針

對(duì)于不一樣的固溶溫度，比如1020攝氏度，選取相應(yīng)的試驗(yàn)方案，從而來(lái)開(kāi)展

熱處理［1。］在試驗(yàn)之后，根據(jù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)開(kāi)展力學(xué)性能試驗(yàn)，結(jié)合一定的標(biāo)

準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)一步來(lái)對(duì)鐵素體含量開(kāi)展檢測(cè)，根據(jù)ASTMG48規(guī)定，進(jìn)而來(lái)實(shí)施點(diǎn)

腐蝕試驗(yàn)；與此同時(shí)，結(jié)合GB/T228.2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在不同的高溫條件下，開(kāi)展了

相應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)。進(jìn)行綜合的分析以及考慮，明確有效的熱處理工藝。

2.結(jié)果與討論

（1）力學(xué)性能。在不一樣的溫度條件下，對(duì)這一材質(zhì)進(jìn)行固溶處理之后，

得到如表1所示的試驗(yàn)結(jié)果。結(jié)合數(shù)據(jù)來(lái)分析，當(dāng)溫度介于1020攝氏度至1170

攝氏度之間，伴有溫度的上升，抗拉強(qiáng)度隨之變大，與此同時(shí)，伸長(zhǎng)率也有著上

升的趨勢(shì)，而對(duì)于沖擊韌性來(lái)講，剛開(kāi)始的時(shí)候提升，然后呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。

當(dāng)溫度達(dá)到1120攝氏度時(shí)，多種性能均相對(duì)高，能夠滿足材質(zhì)規(guī)范要求，這一

方案相對(duì)好。

表1力學(xué)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)

RKV

方試RnA4Z2

p0.2（兆（隹

案驗(yàn)工藝（兆帕）(%)(%)

帕）耳）

102

0攝氏度147

a保溫44295229.627、141>

小時(shí)，139

水冷

107

0攝氏度128

b保溫44406603570、149、

小時(shí)，179

水冷

33.

112160

c48167770

0攝氏度6、169、

保溫4161

小時(shí)，

水冷

117

0攝氏度169

38.

d保溫448267369、123、

5

小時(shí)，143

水冷

大大大

固

于等于于等于于等于

溶處理

41665625

(2)顯微組織分析c在完成熱處理之后，對(duì)兩部份內(nèi)容開(kāi)展分析檢測(cè)，

部份是顯微組織，另一部份是鐵素體含量，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。顯微組織分析:

在進(jìn)行固溶處理之后，對(duì)于顯微組織來(lái)講，其屬于一種雙相組織，溫度由1020

攝氏度至1170攝氏度，伴有溫度的上升，就奧氏體形態(tài)而言，基本上是板條狀；

當(dāng)溫度達(dá)到1070攝氏度時(shí)，開(kāi)展固溶處理，慢慢變成島狀形態(tài)，從分布上來(lái)看，

有著較好的均勻性，此時(shí)對(duì)于鐵素體來(lái)說(shuō)，其含量約達(dá)到46%；當(dāng)溫度達(dá)到1070

攝氏度時(shí)，開(kāi)展固溶處理，就奧氏體形態(tài)而言，基本上是小島狀，并且分布在基

體上面，此時(shí)對(duì)于鐵素體來(lái)說(shuō)，其含量約達(dá)到49%兩相比例差不多為1:1,-

相是奧氏體，另一相是鐵素體；在溫度為1170攝氏度時(shí)，進(jìn)行固溶處理，就奧

氏體形態(tài)而言，主要也是小島狀，同樣分布在基體上面，無(wú)非呈彌散狀態(tài)，與此

同時(shí)，奧氏體含量變少，而就鐵素體而言，其含量約達(dá)到55%。進(jìn)行全面的分析

以及考慮，對(duì)于固溶溫度來(lái)講，1120攝氏度為優(yōu)。

L/」

表2鐵素體含量檢測(cè)

方案abed

鐵素體

含量(質(zhì)量45.7046.0749.0355.27

分?jǐn)?shù)，%)

(3)點(diǎn)腐蝕性能試驗(yàn)。基于不一樣的溫度，在對(duì)這一材質(zhì)進(jìn)行固溶處理之

后，制作成一定的腐蝕求驗(yàn)試樣，根據(jù)相應(yīng)的方法，進(jìn)一步來(lái)開(kāi)展點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)，

選擇氯化鐵水溶液，來(lái)開(kāi)展72小時(shí)的試驗(yàn)，表3所示，為相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。結(jié)

合試驗(yàn)結(jié)果來(lái)分析，介于1020攝氏度至1170攝氏度的范圍，伴有溫度的上升，

對(duì)于點(diǎn)腐蝕速度來(lái)講，開(kāi)始的時(shí)候降低，后來(lái)有著上升的趨勢(shì)。在溫度達(dá)到1020

攝氏度時(shí)，就奧氏體形態(tài)而言，因?yàn)槭前鍡l狀，而且在分布上，缺乏一定的均勻

性，所以耐點(diǎn)腐蝕性能并非很理想；在1120攝氏度固溶時(shí)，因?yàn)閮上嗟谋壤^

為接近，再加之分布相對(duì)均勻，所以有著相對(duì)理想的耐點(diǎn)腐蝕能力，就點(diǎn)腐蝕

速率而言，大概達(dá)到0.014g/(m2*h),可以符合用戶的要求；在溫度為1170攝氏

度時(shí)，因?yàn)閵W氏體比例降低，而且就鐵素體而言，其含量變多，在分布上缺乏一

定的均勻性，所以耐點(diǎn)腐蝕能力降低。

表3點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)結(jié)果

方案abed

電腐蝕

速率/(g*m0.06740.05620.01490.0345

2*h-')

（4）CD3MN高溫性能試驗(yàn)。制對(duì)于多項(xiàng)性能理想的方案（即1120攝氏度同

溶處理），選擇其試驗(yàn)料，進(jìn)一步來(lái)開(kāi)展力學(xué)性能比較試驗(yàn)，表4所示，為相關(guān)

的試驗(yàn)數(shù)據(jù)；另一方面，在完成試驗(yàn)之后，針對(duì)于試驗(yàn)料，開(kāi)展了相應(yīng)的顯微組

織分析。①力學(xué)性能試驗(yàn)。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果來(lái)分析，伴有溫度的上升，對(duì)于材質(zhì)屈

服強(qiáng)度來(lái)講，其有著降低的趨勢(shì)，當(dāng)溫度為300攝氏度時(shí)，材質(zhì)的屈服強(qiáng)度為

290兆帕，與性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，僅為其的70%擺布；當(dāng)溫度為475攝氏度時(shí)，

材質(zhì)的屈服強(qiáng)度為250兆帕，與性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，僅為具的60%擺布；從埋論

上來(lái)分析，這一材質(zhì)的利用溫度低于300攝氏度，所以對(duì)于這一材質(zhì)鑄件，無(wú)論

是鑄造還是使用，均應(yīng)當(dāng)把控好溫度。②顯微組織討論?；诓灰粯拥臏囟龋Y(jié)

合試樣金相來(lái)分析?：進(jìn)行固溶處理后，由最初的板條狀，漸漸變成島狀，而且分

布相對(duì)均勻；固溶+保溫拉力試驗(yàn)，形態(tài)接近于圓滑，同時(shí)從分布上來(lái)看，表現(xiàn)

出彌散的狀態(tài)；固溶+保溫處理，使得形態(tài)更為圓滑，與此同時(shí)，就鐵素體基體

而言，其中有著一定的?相析出，而且屬于一種脆性組織，有著以下的表現(xiàn)：

極大降低力學(xué)性能、有著脆裂的情況。因此，在利用這一種材質(zhì)時(shí)，溫度應(yīng)當(dāng)?shù)?/p>

于300攝氏度。

表4高溫力學(xué)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)

溫度

R(R(兆AZ

編號(hào)（攝氏pO.2n

兆帕）帕）(%)(%)

度）

12042766443.572.0

210038256139.573

320032453832.564

430029155733.562

3.生產(chǎn)運(yùn)用

對(duì)于CD3MN來(lái)講，其屬于一種雙相不銹鋼材質(zhì)，有著一系列突出的優(yōu)勢(shì)，例

如強(qiáng)度相對(duì)高、耐蝕能力較為理想等?；趯?duì)熱處理試驗(yàn)的歸納，明確CD3MN的

一系列工藝與工序控制核心點(diǎn)，例如鑄造以及熱處理，且開(kāi)展了生產(chǎn)運(yùn)用UI現(xiàn)

如今，已經(jīng)完成多套材質(zhì)鑄件的制作，如泵體以及導(dǎo)葉體，根據(jù)改進(jìn)的工藝處理，

對(duì)于鑄件的多項(xiàng)性能來(lái)說(shuō)，都可以滿足有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)要求，例如力學(xué)以及

點(diǎn)腐蝕性能，同時(shí)通過(guò)使用者的復(fù)驗(yàn)?；趯?duì)該材質(zhì)鑄件的生產(chǎn)，積累了一些有

用的經(jīng)驗(yàn)，延伸了產(chǎn)品領(lǐng)域，可為企業(yè)更好的發(fā)展，提供有利的條件。

結(jié)論：