论文部分内容阅读
2507双相不锈钢具有铁素体和奥氏体两相组织,这种特征赋予了双相钢优异的力学性能和耐腐蚀性能。由于潮汐发电所用的材料长期受到海水的浸泡和冲击,设备遭到浸蚀,容易造成重大事故,制约了潮汐能的发展和推广,因而研究出潮汐发电用既耐海水腐蚀又抗潮水冲击的金属材料,成为了亟待解决的技术难题。本文研究了合金元素Ni、Mn、N对2507超级双相不锈钢组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响,并对2507超级不锈钢的成分进行优化。拟定双相不锈钢Ni、Mn、N的加入量为xNi-yMn-zN (x=6,7,8;y=0.4,0.6,0.8,1.0,1.2;z=0.15,0.18,0.21,0.24,0.27)。首先,本文探讨了Ni元素对双相钢的影响。研究表明:Ni的加入可以使得奥氏体相逐渐增加,Ni为8%时相比例接近1:1;加入Ni可以提高2507双相不锈钢的韧性和塑性,对强度和硬度影响不大;Ni的加入可以有效的提高材料的耐腐蚀性能和耐应力腐蚀性能。当Ni含量为7%时,合金的耐应力腐蚀最佳,当Ni含量为8%时,2507双相不锈钢的力学性能、耐点腐蚀性能和电化学腐蚀性能最佳。其次,本文探讨了Mn元素对双相钢的影响,研究表明:随着Mn含量的增加,奥氏体相先增多后减少,Mn为1.0%时奥氏体含量为45%;加入适当的Mn可以提高2507双相不锈钢的强度、韧性和塑性;Mn的加入对2507双相钢的耐腐蚀性能有恶化的效果。当Mn含量为0.8%时,合金的力学性能最好,当Mn含量为0.6%时,合金的耐腐蚀性能最佳。最后,本文探讨了N元素对双相钢的影响,研究表明:随着N含量的增加,奥氏体相逐渐增加,N为0.27%时两相比例接近1:1;加入N可以提高2507双相不锈钢的强度,改善2507双相不锈钢的韧性;N的加入能提高2507双相钢的耐腐蚀性能,N含量为0.27%时,材料的应力腐蚀断裂时间高达154h。当N含量为0.21%-0.27%时,合金的力学性能最好,当N含量为0.27%时,合金的耐腐蚀性能最佳。优化后的2507双相不锈钢中Ni、Mn、N的加入量:Ni为7%-8%、Mn为0.6%-0.8%、N为0.21%-0.27%。当要求2507双相钢具有优异的强度时,Ni、Mn、N的加入量为:8Ni-0.8Mn-0.27N;当要求2507双相钢具有优异的韧性时,Ni、Mn、N的加入量为:8Ni-0.8Mn-0.21N;当要求2507双相钢具有优异的耐腐蚀性能时,Ni、Mn、N的加入量为:8Ni-0.6Mn-0.27N。