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固溶时间对304ManBetx金相组织的影响分析

来源:至德钢业 日期:2020-09-13 00:31:29 人气:89

 浙江至德钢业有限公司对304ManBetx进行固溶处理的主要目的是使试样的组织成分能转变为奥氏体,且使组织成分中的合金元素得到充分的固溶,最后水冷使得组织成分转变为单相铁素体组织。图304ManBetx试样在990℃不同固溶处理时间前后的金相组织照片。采用DX-2700型X射线衍射分析仪对990℃固溶处理不同时间前后304ManBetx试样进行物相测试,测试结果见图。通过分析试样金相组织图和XRD衍射图,得出固溶处理后的304ManBetx组织。


 从图的衍射图谱知,A1号304ManBetx试样的组织为铁素体、奥氏体、碳化物,其中黑色片状组织是铁素体,黑色的颗粒状物质是(Cr/Fe)23C6碳化物,余下的灰白色组织为奥氏体挛晶组织。从图的衍射图谱知,B1号试样为经过990℃,35分钟的固溶处理,试样的组织变得均匀,组织之间的晶界线较A1明显;组织中的绝大部分已经变成奥氏体组织,但是仍然有少量的(Cr/Fe)23C6碳化物与铁素体组织。分析认为,A1号试样在经过990℃,35分钟的固溶处理后,试样的初始组织中的大部分铁素体与(Cr/Fe)23C6碳化物溶解转变成奥氏体,因此固溶处理后的组织要比初始组织更均匀,但固溶温度太低,固溶不充分。A2号试样的组织为铁素体、奥氏体、碳化物,试样组织中有少量的未转变的(Cr/Fe)23C。碳化物,黑色片状组织是铁素体,黑色颗粒状物质是(Cr/Fe)23C6碳化物,余下的为奥氏体组织。


 从图的衍射图谱知,B2号304ManBetx试样为经过990℃,55分钟的固溶处理,试样的组织明显的比图中的原始组织更均匀,组织的晶界线更明显,组织为奥氏体、少量铁素体、少量碳化物,但固溶温度太低,固溶不充分。A3号试样的组织为奥氏体、铁素体、碳化物,黑色片状组织是铁素体,黑色的颗粒状物质是(Cr/Fe)23C6碳化物。B3号试样为经过990°℃,75分钟的固溶处理,试样的组织中出现了未溶解的铁素体,原因是990℃的温度接近manbetx998的敏化温度,manbetx998组织在这个温度区停留时,会沿着晶界析出(Cr/Fe)23C6为主的碳化物,引起晶界附近的铬含量降低,使得奥氏体在固溶水淬后有一部分转化成铁素体组织。


 由上述三个原始试样以及对应的固溶温度处理后的试样后,原始试样的组织和组织的均匀性也都得到了不同程度的改善,随着固溶时间的增加,铁素体和碳化物组织较大部分都溶解为奥氏体组织,比较以上试样的晶粒组织,2号试样的990℃,55分钟是较好的,但固溶温度太低,固溶不充分。图304ManBetx试样在1020C固溶处理前后的金相组织照片。X射线衍射分析仪对1020℃固溶处理不同时间前后304ManBetx试样进行物相测试,测试结果见图。通过分析试样金相组织图和XRD衍射图,得出固溶处理后的304ManBetx组织。


 A4号304ManBetx试样的组织为奥氏体、铁素体、碳化物,黑色块状组织为铁素体组织,白色组织为奥氏体组织,少量的黑色点状物质为(Cr/Fe)23C6碳化物;B4号试样为经过1020℃,35分钟的固溶处理,铁素体并没有显著的溶解成奥氏体,是因为固溶处理的时间过短,铁素体未来得及溶解成为奥氏体,试样的组织为奥氏体、铁素体、少量的碳化物,试样组织的的晶界线很明显,未见明显的腐蚀坑。


 A5号304ManBetx试样的组织为奥氏体、铁素体、少量颗粒状碳化物,组织的均匀性较差,耐腐蚀性也会较差;B5号试样为经过1020℃,55分钟的固溶处理,原始组织中的绝大部分铁素体与碳化物溶解成奥氏体,组织的晶界线明显,是因为固溶处理后通过再结晶生成的奥氏体多边形晶界,组织的腐蚀坑少见。


 A6号304ManBetx试样的组织为奥氏体、部分铁素体、颗粒状碳化物,铁素体在原始试样组织中较多,经过1020C的固溶处理后,B6号试样绝大部分铁素体溶解为奥氏体,固溶处理后有少量的颗粒状碳化物存在,晶粒大小相对于A4号与A5号试样更均匀。由上述三个原始试样以及对应的固溶温度处理后的试样后,除A4号试样铁素体在固溶处理后增加,A5号与A6号试样都有减少,随着固溶处理时间的增加,B6号试样的金相组织成分都趋向更均匀。通过分析试样金相组织图和XRD衍射图,得出固溶处理后的304ManBetx组织。


 A7号304ManBetx试样组织为奥氏体、铁素体、少量颗粒状碳化物,试样组织的均匀性较差,晶界线错乱且不明显;经过1050℃固溶处理的B7号试样,试样组织的均匀性得到明显的提高,晶界线较为明显,B7号的试样组织已较为充分的溶解转变为奥氏体组织,组织状态得到了较好的改善。


 A8号304ManBetx试样组织为奥氏体、铁素体、部分颗粒状碳化物,白色组织为奥氏体,组织周围的黑色物质为(Cr/Fe)23C6碳化物,部分铁素体分布在奥氏体周围,组织的均匀性较差,晶界线不明显;b1为试样B8在经过1050℃,55分钟的固溶处理后,晶相组织中的黑片状物质为铁素体组织,晶体边界均匀整齐的组织为奥氏体,组织的晶粒与晶界线较为明显,无腐蚀沟出现。


 A9号304ManBetx试样组织中有不少的铁素体组织,组织的均匀性较差,金相组织在水浴加热腐蚀较为严重;B9号试样在经过1050℃,75分钟的固溶处理后,铁素体组织与碳化物溶解转变为奥氏体,组织均匀性得到了明显的好转,白色挛晶组织为奥氏体,有少量的(Cr/Fe)23C6碳化物,晶界线不太显著。


 综合A7、A8、A9号的原始试样可知,在经过1050℃的固溶处理后,组织均匀性都得到了较好的提升,晶粒组织均匀,晶界线明显,未处理的试样在固溶后,铁素体溶解转变为奥氏体组织,组织成分得均匀性提升。在固溶55min的金相组织较其余两个试样的组织要更好,B7号的组织为固溶35分钟后,原始金相组织中的铁素体还有部分没有溶解转变为奥氏体,而B9号组织为固溶75分钟后,原始金相组织的晶界线不明显,晶粒组织偏大。


 图为A10号、A11号、A12号304ManBetx试样在1080C固溶处理前后的金相组织照片。通过分析试样金相组织图和XRD衍射图,得出固溶处理后的304ManBetx组织。


 A10号304ManBetx试样的金相组织不均匀,组织有奥氏体、铁素体、部分(Cr/Fe)23C6碳化物,铁素体呈黑色片状,奥氏体呈灰白色,10号原始组织中有部分(Cr/Fe)23C6碳化物,晶界线不明显;B10号试样为经过1080℃,35分钟固溶处理,对比原始组织可知,金相组织得到了很大的均匀化,晶界线也较为明显且周围碳化物较少,固溶后试样的组织为奥氏体、铁素体、少量碳化物。


 A11号304ManBetx试样的金相组织在使用浸蚀剂后,金相组织有成分偏析的影响,组织分布不均匀,还有不少碳化物组织,这会严重影响304ManBetx的耐腐蚀性能;B11号试样在经过1080℃,55分钟固溶处理,金相组织的均匀性得到了提高,晶界线明显,灰白色挛晶组织为奥氏体组织,有少量的黑色片状组织为铁素体,只有微量的(Cr/Fe)23C6碳化物,未出现腐蚀沟。


 A12号304ManBetx试样中的金相组织因为成分偏析,组织呈不均匀,铁素体也较多;B12号试为经过1080℃,75分钟固溶处理,组织的均匀性提升,但颗粒状(Cr/Fe)23C6碳化物却增多,分析原因,是由于水淬时,冷却速度的加快使(Cr/Fe)23C6碳化物来不及溶解转变成奥氏体,故以析出方式出现。


 综合A10、A11、A12号试样与B10、B11、B12号固溶处理后的试样的金相组织对比,1080C-55分钟固溶处理后的组织均匀,晶界线较明显,(Cr/Fe)23C6碳化物较少,铁素体的溶解程度高,耐蚀性较好。通过分析试样金相组织图和XRD衍射图,得出固溶处理后的304ManBetx组织。


 A13号304ManBetx试样晶相组织均匀性差,被浸蚀剂腐蚀成黑色片状的组织为铁素体,铁素体较多,有部分颗粒状的(Cr/Fe)23C6碳化物;A13号试样为经过1110℃,35分钟固溶处理,金相组织为奥氏体、铁素体、部分碳化物,A13号试样的原始金相组织,特别是铁素体大部分溶解转变为奥氏体,因固溶时间较短,碳化物有少量存在,而且有少量的腐蚀坑存在。


 A14号304ManBetx试样的原始组织为奥氏体、部分铁素体、少量碳化物,A14号试样的金相组织有细长的黑色带状组织,这是偏析组织或者夹杂物在轧制的时候沿着变形方向形成的带状组织,消除带状组织,是提高manbetx998耐蚀性的重要方法;B14号试样为经过1110℃,55分钟固溶处理,A14号试样的铁素体组织绝大部分被溶解转变为奥氏体,而且固溶处理消除了A14号试样存在的带状组织,组织均匀性得到了提高。


 A15号304ManBetx试样的金相组织中有部分黑色片状的铁素体,灰白色的为奥氏体组织,有少量的(Cr/Fe)23C6碳化物,组织的均匀性较差;B15号试样为经过1110℃,75分钟固溶处理,组织的均匀性得到提高,但仍有部分铁素体,有少量的碳化物。


 综合上述,A14号试样在经过1110℃,55分钟固溶处理后,金相组织均匀性更好,铁素体和(Cr/Fe)23C6碳化物溶解转变为单相奥氏体组织,试样的金相组织状态较好。通过分析试样金相组织图和XRD衍射图,得出固溶处理后的304ManBetx组织。


 A16号304ManBetx试样的金相组织有部分黑色片状的铁素体组织,灰白色组织为奥氏体组织,有少量的颗粒状(Cr/Fe)23C6碳化物,而且还有少量的细长黑色带状组织,试样的耐腐蚀性能较差;B16号试样为经过1140℃,35分钟固溶处理,金相组织均匀性好,原始试样的片状黑色铁素体组织经过固溶处理后溶解转变为奥氏体组织。


 A17号304ManBetx试样未经过固溶处理,试样组织为奥氏体、铁素体、部分碳化物,,有部分黑色带状组织,试样耐蚀性较差;B17号试样经过1140℃-55分钟固溶处理,晶粒度较A17号试样的晶粒度增大,片状黑色为铁素体,灰白色为奥氏体组织,还有少量颗粒状(Cr/Fe)23C6碳化物。


 A18号304ManBetx试样未经过固溶处理,组织中有部分片状黑色的铁素体组织,有部分黑色带状组织,金相组织均匀性较差;B18号试样经过1140℃,75分钟固溶处理,原始试样组织中的铁素体充分溶解转变为奥氏体组织,金相组织均匀性转好,带状组织也得到改善。


 综上所述,A16号304ManBetx试样在经过1140℃,35分钟固溶处理后,铁素体与碳化物充分溶解转变为单相奥氏体组织,晶粒度细小,组织均匀性好,晶界线清晰,耐蚀性能好。


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