预变形对SUPER304H不锈钢时效行为及晶间腐蚀性能的影响

摘要

SUPER304H奥氏体不锈钢因其优良的抗腐蚀性能和焊接性能被用作超超临界锅炉过热器钢管。然而,由于服役条件非常恶劣,该钢管时效析出行为及晶间腐蚀敏感性还有待进一步研究。本文研究了SUPER304H奥氏体不锈钢700℃时效及变形时效第二相的析出行为及其晶间腐蚀性能。采用透射电镜和萃取复型技术观察了未变形、15％和20％变形三种试样时效不同时间的显微组织,确认析出相的形貌、分布、尺寸,并利用电子衍射技术和X射线能谱对析出相进行物相分析,确认其成分和晶体结构。通过双循环动电位再活化法(DL-EPR),在0.5MH2SO4+0.01MKSCN溶液中对上述试样进行晶间腐蚀评价。主要结论如下： SUPER304H奥氏体不锈钢随时效时间的延长析出相逐渐增多。晶界处析出M23C6型碳化物,晶内除了M23C6型碳化物外,主要是面心立方NbC。变形处理对析出相形貌、尺寸有所影响,15％和20％变形时效试样均有球状、针状、四边形和六边形NbC析出。 三种试样DL-EPR测试再活化率(Rr)随时效时间的延长均呈现先升高、后降低的趋势；变形时效100h再活化率出现峰值,未作变形处理的试样时效1000h再活化率出现峰值,前者早于后者；变形时效试样再活化率高于未变形处理试样的再活化率；15％变形时效再活化率较20％变形时效再活化率为高。

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1绪论

1.1不锈钢按组织的分类

1.1.1铁素体不锈钢

1.1.2马氏体不锈钢

1.1.3奥氏体不锈钢

1.1.4铁素体-奥氏体双相不锈钢

1.1.5沉淀硬化型不锈钢(超高强度不锈钢)

1.2材料的缺陷

1.2.1点缺陷

1.2.2线缺陷

1.2.3面缺陷

1.3时效及沉淀硬化

1.3.1内应变强化

1.3.2切过颗粒强化

1.3.3绕过析出相强化

1.4形变强化机理

1.5晶间腐蚀及其评价方法

1.5.1晶间腐蚀机理

1.5.2影响晶间腐蚀的因素

1.5.3晶间腐蚀评价方法

1.5.4 EPR

1.6选题背景

1.7选题意义

2实验

2.1样品

2.2硬度实验

2.3显微分析

2.3.1金相组织观察

2.3.2 TEM

2.3.3 SEM

2.4EPR

2.5萃取复型

3变形量对SUPER304H钢时效行为的影响

3.1未变形SUPER304H钢的时效行为

3.1.1金相分析

3.1.2显微结构分析

3.1.3硬度

3.2 15％预变形SUPER304H钢的时效行为

3.2.1金相分析

3.2.2显微结构分析

3.2.3硬度

3.3 20％预变形SUPER304H钢的时效行为

3.3.1金相分析

3.3.2显微结构分析

3.3.3 硬度

3.4 SUPER304H奥氏体不锈钢变形时效小尺寸析出相物相分析

3.5小结

4预变形量与时效时间对晶间腐蚀性能的影响

4.1时效时间对SUPER304H奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能的影响

4.2变形时效对SUPER304H奥氏体不锈钢晶间腐蚀性能的影响

4.3小结

5 结论

致谢

参考文献