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雙相鋼冶煉

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合金元素對熱軋雙相不銹鋼法蘭過(guò)冷奧氏體轉變的影響及化學(xué)成分設計

來(lái)源:至德鋼業(yè) 日期:2020-05-20 21:30:23 人氣:816

為了在熱軋時(shí)成功地生產(chǎn)雙相不銹鋼法蘭,所選合金成份必須在常規的熱軋條件下能得到80%右的多邊形鐵素體和20%左右的馬氏體,避免析出珠光體和上貝氏體,這是因為珠光體和貝氏體將使雙相不銹鋼法蘭的強度有所下降。所以合金設計時(shí)應首先考慮對組織轉變的影響,通過(guò)適宜的合金元素配合來(lái)控制過(guò)冷奧氏體的相變行為。

MnCr都是碳化物形成元素,它們推遲珠光體轉變,降低Bs點(diǎn),抑制貝氏體相變,對形成窗口區間有重要作用。CrBs點(diǎn)的降低作用大于Mn,對Ms點(diǎn)的降低作用小于Mn,所以Cr是擴大奧氏體亞穩定窗口溫度范圍最有效的元素。

由于MnMs點(diǎn)的降低較多,對焊接性有不利影響,故用量要適當。

Si是非碳化物形成元素,它提高鋼的Ac3溫度。在低碳鋼中,Si促進(jìn)先析鐵素體析出,促進(jìn)碳向奧氏體中富集,對延遲珠光體轉變有作用。所以,Si--Mn--Cr是熱軋雙相不銹鋼法蘭的基礎合金系。

Mo是碳化物形成元素,Mo顯著(zhù)地推遲珠光體轉變,而對先析鐵素體析出的推遲作用較小。有關(guān)資料表明,0.5%Mo可使珠光體轉變時(shí)間從10秒推遲到10000秒。MoBs點(diǎn)的降低作用大于Cr,小于Mn,故對奧氏體亞穩定的作用也大于Cr。所以,在Si-Mn-Cr的基礎上加入適量的Mo有助于先析鐵素體的析出和增大奧氏體亞穩定區的范圍,對實(shí)現熱軋雙相不銹鋼法蘭的工藝條件是有利的。

B(硼)易在晶界偏聚,降低晶界能,在奧氏體晶界上抑制先析鐵元素及上貝氏體的形核,并顯著(zhù)地推遲珠光體開(kāi)始析出的時(shí)間。對熱軋雙相不銹鋼法蘭來(lái)說(shuō),抑制鐵元素析出必將減少鐵素體的量,這是不利因素,但硼抑制上貝氏體形成,使貝氏體轉變曲線(xiàn)上部變得比較平坦,這是有利因素。綜合對珠光體及上貝氏體形成的滯后影響,對擴大卷取窗口溫度有利的。硼在鋼中的這種作用特性有幾種機理認為,硼之所以能抑制鐵素體和貝氏體在奧氏體晶界形核,是由于在淬火冷卻過(guò)程中容于奧氏體的硼元素在奧氏體晶界發(fā)生了偏聚,因而降低了奧氏體晶界的自由能,這一事實(shí)已為實(shí)驗所證實(shí),不過(guò)機理中的一些細節還有不少是出于推測而有待證實(shí)。鋼中硼含量在高于正常奧氏體化溫度850-925℃時(shí),硼在奧氏體中的溶解度約為0.001%。在奧氏體的冷卻過(guò)程中,伴隨著(zhù)奧氏體中硼溶解度的降低,溶解在奧氏體中的硼將逐步向奧氏體晶界偏聚。硼還有一個(gè)特性,添加硼不會(huì )影響鋼在熱軋和退火狀態(tài)的硬度,因此,一般來(lái)說(shuō)含翻鋼有較好的可切削加工性和冷成型性能。

根據上述分析,我們不難看出,熱軋雙相不銹鋼法蘭的基礎合金系是Si-Mn-Cr系,在此基礎上加一些鉬或硼這樣的微合金化元素,可改善生產(chǎn)工藝性能。硼推遲珠光體轉變,抑制上貝氏體的形成,提高奧工體的穩定性,可使先析鐵素體的析出提前,珠光體形成滯后,并擴大奧氏體穩定區的范圍,使熱軋雙相不銹鋼法蘭的生產(chǎn)工藝性提高,完全可以取代鉬的相應作用,若再輔以其它的微合金元素處理,則效果更佳。

本文標簽:雙相不銹鋼法蘭 

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