奧氏體不銹鋼管因其優(yōu)異的綜合性能而廣泛應用于石油、化工、航空航天和核工業(yè)。 [1]由于在腐蝕環(huán)境中長期工作,要求有足夠的強度,耐腐蝕性能好,但奧氏體不銹鋼管在焊接過程中,熱影響區(qū)的熱影響區(qū)(HAZ)的某些區(qū)域( HAZ)升高或降低加熱溫度(600~1000).),易發(fā)生晶界析出的Cr碳化物在晶界附近形成貧Cr區(qū),造成嚴重的晶間腐蝕[1-6]。衰變區(qū))[4~6] 可降低奧氏體不銹鋼管中的C含量以緩解敏化問題,可用304L低碳不銹鋼管代替一般304不銹鋼管或合金元素。可以添加Ti 和Nb 以形成碳化物以穩(wěn)定元素C。
1984年Watanable[7]提出晶界設計的概念后,1990年代形成了“晶界工程(GBE)”的研究領域。通過適當?shù)淖冃魏屯嘶鸸に嚕梢燥@著改善低CSL。 (共位點晶格,低CSL表示29) 材料的晶界比、分布優(yōu)化以及與晶界改善相關的材料的各種性能[9~11] GBE處理工藝為鎳基合金、鉛-基合金[15,16] ] 和奧氏體不銹鋼管。
304不銹鋼管是一種低層合故障能fcc金屬材料,采用GBE法可以提高材料的低CSL晶界比,抑制碳化物析出,提高抗晶間腐蝕能力。 [19]研究了304不銹鋼管變形和退火處理后不同晶界特性分布的結果,發(fā)現(xiàn)冷軋變形(6%~10%)加900熱處理工藝較小。長期退火(24-96 小時)可以顯著增強低CSL 晶體Shi-mada 等人[20] 5%冷軋304不銹鋼管在927退火72小時后,低CSL晶界比超過80%(布蘭登標準[21]),晶間腐蝕率下降約75%。中提到的提高304不銹鋼管低CSL晶界比過程中退火溫度的研究報告數(shù)量與固溶熱處理溫度不匹配,在實際工業(yè)應用中,一般需要獲得滿意的力學性能和耐腐蝕性能。材料成型后,304不銹鋼管必須進行固溶熱處理,有時:穩(wěn)定和時效處理該課題組[17,18]的前期工作是研究固溶處理溫度下的冷變形和退火以改進304不銹鋼,展示管子CSL晶界比低的工藝方法和機理。 GBE處理可以提高304不銹鋼管的低CSL晶界比,形成大規(guī)模的“3n取向相關晶粒簇”微觀結構。由于退火溫度與固溶溫度一致,工藝是通過晶間工程焊接304不銹鋼管,研究晶間網(wǎng)的特殊結構,提高304不銹鋼管的焊接熱腐蝕。受影響區(qū)域的阻力。
1 實驗方法
實驗所用304不銹鋼管的化學成分(質量分數(shù),%)為:Cr18.31、Ni8.75、Mn1.18、Si0.58、C0.08、Fe余量。不銹鋼管加工至100mm線切割(長)40mm(寬)6mm(厚)尺寸后,50%冷軋,1100保溫60分鐘,立即水淬得到溶液熱處理樣品。去。原材料在1100冷軋50%后,固溶熱處理20分鐘,然后GBE處理(5%室溫拉伸應變,1100退火30分鐘,水淬)B表1所示樣品處理過程給出。
不。 400,沒有。 1000,沒有。用2000砂紙依次對退火后的樣品表面進行拋光和機械拋光后,采用電拋光制備滿足電子背散射衍射(EBSD)要求的樣品表面。使用配備:20%HClO4+80%CH3COOH(體積分數(shù))的電解拋光溶液的CamScanApollo-300 熱變送器掃描電子顯微鏡(SEM),拋光電壓為40 V DC,時間約為2 分鐘HKL。 - EBSD系統(tǒng)對樣品表面進行電解拋光,逐行掃描點,掃描步長為4m,在材料表面的掃描區(qū)域找到每個點的取向,晶界兩側的晶粒由晶粒取向的差異決定,本研究采用Palumbo-Aust標準:max=15o-5/6。 (實驗和標準幾何意義中的CSL 取向關系) 為確定晶界類型,HKL-Channel5 軟件自動計算不同類型的晶界長度百分比。鎢極氣體保護焊(GTA-W) 焊接樣品。用試樣A和試樣B進行試驗,保證相同的焊接速度,只進行一次焊接,不使用焊料,避免雜質如圖圖1為相對焊接連接,速度約為6cm/min ,試樣焊接后,在空氣中冷卻,用線切割去除試樣焊縫及周圍區(qū)域,焊接試樣用表面10%HNO3+3%HF+87%H2O(體積分數(shù))的溶液處理). 蝕刻后,通過焊接試樣在焊接后的試樣焊接面上觀察不同區(qū)域的微觀結構。金相顯微鏡(OM) 樣品焊縫表面經(jīng)過電拋光,并使用EBSD 測試獲得不同區(qū)域的定向成像顯微鏡(OIM) 圖像通過焊縫樣品和樣品A 的顯微組織表征以及相應的樣品發(fā)現(xiàn)HAZ 敏化區(qū)域的位置分別去除了樣品B 的HAZ 敏感性。面積(分別顯示為AW 和BW 樣品),樣品尺寸10mm x 5mm x 3mm,拋光后,晶間腐蝕測試和電化學動態(tài)電位再激活(EPR)測試使用與金相蝕刻相同的蝕刻溶液在室溫下進行晶間腐蝕試驗懸掛試樣,浸入蝕刻液中,試樣兩面均暴露在蝕刻液中,每隔一定時間取出試樣,洗凈,稱重(精度0.1mg),觀察試樣表面形狀使用金相顯微鏡和掃描電鏡,在腐蝕期的前12 小時內(nèi),每3 小時取出樣品,清洗并稱重一次,每12 小時后,取出樣品,清洗,稱重,浸泡共96 小時。樣品[23-27]使用的測試儀是Zannium電化學工作站,EPR法利用不銹鋼管和鈍化膜的鈍化和再活化性能。體內(nèi)合金元素的含量和膜的性能與這些性能有關,通過測量樣品在特定電解質(0.5mol/LH2SO4+0.01mol/LKSCN)中的再活化極化曲線,再活化率取決于樣品的靈敏度,由于靈敏度反映了樣品的耐晶間腐蝕性能,所以再活化率大的樣品靈敏度高,靈敏度高??咕чg腐蝕能力差本實驗分別比較和測試樣品AW 和BW 的焊料表面和焊料橫截面。為1 mV/s。