热加工对Z3CN20-09M双相不锈钢组织及热老化冲击断裂 - 金属学报.PDF

第53 卷 第5 期 Vol.53 No.5 2017 年5 月 ACTA METALLURGICA SINICA May 2017 热加工对Z3CN20-09M 双相不锈钢组织及 热老化冲击断裂行为的影响 张 海 李时磊 刘 刚 王艳丽 (北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083) 摘 要 铸态Z3CN20-09M 双相不锈钢经1200 ℃热锻后，采用400 ℃热老化100、1000、3000 h 处理。利用SEM 和EBSD 分析了铸态及锻态Z3CN20-09M 双相不锈钢的显微组织和热老化1000、3000 h 的冲击断口，采用纳米 力学探针和冲击试验机测试了铸态及锻态Z3CN20-09M 双相不锈钢热老化0、100、1000、3000 h 微区力学性能 和冲击性能。研究表明，经热加工后铁素体晶粒的取向呈现无序态，奥氏体晶粒由粗大的柱状晶经再结晶后 变成细小的等轴晶。随热老化时间延长，铸态和锻态材料的冲击功都呈现下降趋势。热老化1000 h ，铸态和 锻态材料均呈现微孔聚集型断裂，断口出现大量韧窝花样。热老化3000 h ，铸态和锻态材料均呈现韧窝/解理 混合型断裂特征，铁素体发生脆性解理断裂, 奥氏体以撕裂或呈微孔聚集型断裂。铁素体区域内取向不同导 致锻态材料冲击断口解理特征明显少于铸态材料。 关键词 双相不锈钢，热加工，热老化，断裂，晶粒取向 中图分类号 TG 172.71 文章编号 0412-1961(2017)05-0531-08 Effects of Hot Working on the Microstructure and Thermal Ageing Impact Fracture Behaviors of Z3CN20-09M Duplex Stainless Steel ZHANG Hai, LI Shilei, LIU Gang, WANG Yanli State Key Laboratory for Advanced Metals and Materials, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China Correspondent: WANG Yanli, professor, Tel: (010 Email: wangyl@ustb.edu.cn Supported by National Natural Science Foundation of China (No and State Key Lab for Advanced Met- als and Materials (No.2015-ZD09) Manuscript received 2016-07-20 ，in revised form 2017-01-03 ABSTRACT Duplex stainless steels are widely used in nuclear industry for their excellent mechanical behavior, good weldability and superior ressistance to corrosion, the fracture toughness of which will be deteriorated