2205双相不锈钢金相分析检测方法

  采用浙江至德钢业有限公司生产的2205双相不锈钢管为试验材料，其化学成分如表所示。所有材料均在箱式炉中经过1050℃固溶以保证原材料中无析出相存在，然后选取不同试样分别在850℃时效5分钟、10分钟、15分钟、3小时和4小时后水冷，以得到不同含量的析出相。再根据时效不同时间后2205双相不锈钢组织的变化，随后使用线切割设备将热轧板切割成10mm×10mm×4mm的小试样，使用金相镶样机镶样后分别在100、360、600以及1200号砂纸上磨光，最后在抛光机上将待观察表面抛成镜面。

  将抛光试样用丙酮清洗后使用腐蚀金相表面，再使用无水乙醇擦净双相不锈钢管试样表面杂质。使用光学金相显微镜对试样表面的组织相貌进行观察分析，观察析出相析出位置。使用扫描电子显微镜对试样表面进行高分辨观察，区别不同的析出相，并配合能谱仪对不同析出相进行化学成分的测定，确定各相种类。

  图为光学显微镜下观察到的经过不同热处理后的试样显微组织，未经过时效处理的试样显微组织如图所示，组织中仅有岛状分布的奥氏体相和铁素体基体相，奥氏体相约占48%，铁素体相占52%，未观察到其他的析出相，奥氏体相分布方向与轧制方向一致。在850℃经过5分钟时效处理的试样金相如图所示，在铁素体晶界处断续观察到了极细小的第二相，其含量极少，光镜下无法观察到具体形貌。时效10分钟试样如图，细小的析出相大量析出在铁素体晶界处，连接成链状但仍孤立排列，使铁素体晶界变粗，部分析出相集中在铁素体晶界交汇处。同时在铁素体与奥氏体的相界也观察到了部分析出相。随着时效时间继续延长，析出相晶粒逐渐变粗，继续长大并向铁素体内部发展，逐渐连接成一体，奥氏体与铁素体相界也明显观察到析出相，如图所显示。时效时间延长到了3小时和4小时，铁素体含量已经大幅减少，奥氏体与析出相含量明显增多，析出相已经大范围连接起来，大多呈块状分布在铁素体与奥氏体相界处或者奥氏体相内部。为进一步观察析出相，使用显微镜对各试样的表面进行观察。图为2205双相不锈钢经不同时效处理后的显微图。其中暗色为铁素体相，稍亮的相为奥氏体相，析出相较基体颜色更亮，这是由于平均原子序数大的相在背散射图像下会显示出更亮的颜色，2205双相不锈钢中的析出相多富铬和富钼，其图像可与铁素体和奥氏体相区分出来。该组图片显示的析出规律和图中光学显微图片一致。