254SMO奧氏體不銹鋼高溫析出相及熱模擬斷口斷裂機制分析
254SMO是一種高合金超級奧氏體不銹鋼,鋼中含有大量的Cr、Ni和Mo以及適量的N和Cu等合金元素,使其具有優異的抗腐蝕性能和綜合力學性能。與常規的奧氏體不銹鋼304、316和316L相比,254SMO在氯化物環境中的耐蝕性尤為突出,包括耐點腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和一般腐蝕的性能,同時在很多還原性酸介質中耐蝕性也優于其它鋼種。所以,254SMO更適合在造紙漂泊處理、海水脫鹽處理、熱交換處理器和化工廢氣處理等一些超惡劣腐蝕環境中服役。

1、鑄態及固溶處理組織:鑄態、固溶處理(1250℃,0.5h)試樣金相、SEM分析表明,鑄態組織中有部分析出相,由于數量少多出現于晶界,且氮含量的不銹鋼中析出相少于氮含量低不銹鋼。經過固溶處理后組織為單一的奧氏體組織。
3、熱模擬及斷口斷裂機制:現有熱拉伸變形條件下,在1200℃~1250℃時熱塑性較好。拉伸斷口處SEM和橫截面金相組織分析表明,800℃~950℃拉伸時,隨著析出相沿晶界的不斷析出導致晶界脆化,斷裂方式由穿晶向沿晶斷裂轉變,熱塑性指標斷面收縮率(Z%)逐漸降低。950℃~1150℃時,處在析出相析出量較多的溫度區間,斷裂方式為典型的沿晶斷裂,斷面收縮率在1050℃達到最低值3.96%,該溫度下斷裂由析出相和夾雜物的共同作用導致沿晶脆性斷裂。1150℃~1250℃時,隨著析出相析出量的減少和動態再結晶的發生,沿晶斷裂現象逐漸消失,斷面收縮率開始大幅回升,到1250℃時可達到53.76%。1200℃為發生動態再結晶的最佳溫度,該溫度下造成斷裂的根本原因是夾雜物所致。1200℃~1250℃可作為該鋼的熱軋溫度區間。

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