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超級奧氏體不銹鋼發展及第二相調控研究現狀||最新綜述推薦||鋼鐵研究學報

2023-09-11 10:20:51 作者：劉文強,王麗君,張福成,趙愛民,李建民來源：鋼鐵研究學報分享至：

劉文強1，王麗君1，張福成2，趙愛民1，李建民3

(1.北京科技大學鋼鐵共性技術協同創新中心，北京 100083；2.燕山大學亞穩材料制備技術與科學國家重點實驗室，河北秦皇島 066004；3.太原鋼鐵(集團)有限公司，山西太原 030003)

摘　要：超級奧氏體不銹鋼作為高端裝備制造業的關鍵材料，在海水淡化、海洋油氣工程、煙氣處理等領域得到廣泛應用。但超級奧氏體不銹鋼中Cr、Mo等合金元素的含量較高，在熱軋、焊接等熱加工過程中，在焊接熱影響區極易發生因合金元素偏析導致的第二相(如σ相、Laves相等)析出，嚴重影響其耐蝕性能、力學性能。簡述了超級奧氏體不銹鋼自誕生以來的發展，綜述了抑制超級奧氏體不銹鋼凝固過程中第二相析出的方式，首先增加N含量可以有效細化鋼的凝固組織，并且N含量與σ相析出量呈負相關；其次稀土微合金化也為調控鋼中第二相析出提供了新的方向；最后是冷卻速度的提高能有效改善結晶動力學，實現凝固組織細化，從而抑制第二相析出。對時效過程第二相析出的研究表明Mo含量越高，σ相偏析越嚴重，并且不同金屬間相還會存在轉化。因此，對目前超級奧氏體不銹鋼的凝固偏析行為、時效過程中第二相析出行為以及均勻化制度進行了總結。

關鍵詞：超級奧氏體不銹鋼；耐腐蝕；時效處理；第二相；偏析

引用格式：

劉文強,王麗君,張福成,趙愛民,李建民. 超級奧氏體不銹鋼發展及第二相調控研究現狀[J]. 鋼鐵研究學報,2023,35(08):907-927.

DOI:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20220288

重要圖表：

結論與展望：

(1)SASS主要是通過提高Cr、Mo、N等耐蝕元素，提高耐腐蝕性能，以滿足更加嚴苛的工況條件，特別是深海作業、海水淡化等環境腐蝕性較高的領域。其相對低廉的成本、優異的耐腐蝕性能在某些方面可以代替昂貴的鎳基合金。但生產過程中仍然存在中心偏析嚴重、熱處理工藝要求高、析出行為敏感等問題，需要對第二相偏析行為深入研究，探索調控方法是未來的研究方向。

(2)通過合金成分設計改善凝固條件，細化SASS晶粒可以有效減少σ相偏析。w(Mo)(±1%)、w(N)(±0.1%)的微小變化對第二相形成具有顯著影響。通過提高Cr、Mn含量，提高N的溶解度，不僅有利于節約Ni，降低成本而且有利于抑制σ相偏析，但三者之間的聯系仍需深入研究。

(3)SASS均勻化處理難度大，不同種類SASS需要的均勻化處理工藝不同，且同一種類但不同狀態下SASS的均勻化處理工藝也不相同。建立合金成分與時效時間、時效溫度之間的關系尤為重要。并且需要關注SASS高溫氧化行為，以提高均勻化效率，提高成品率，建立SASS低耗能高效的均勻化制度，是未來研究的重點。

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