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深冷处理对316L不锈钢和2205双相不锈钢金相组织的影响有哪些

来源:至德钢业 日期:2020-07-19 01:07:31 人气:130

  316L不锈钢材料内部晶粒组成为单一的奥氏体相,奥氏体晶粒为等轴的多边形,加热转变刚刚结束时奥氏体晶粒较为细小,图为深冷处理前后,316L不锈钢未焊接部分的金相组织图,对比图我们可以看到,两张图中的316L不锈钢晶粒都是典型的多边形奥氏体晶粒,并且我们可以发现深冷处理前后母材的晶粒均较为细小,将部分区域放大后如图中可以观察到少量的马氏体组织。判断深冷处理促进了基体内参与奥氏体向马氏体的转变。


 焊接是材料加工过程中非常常见的加工手段,焊接加工会令材料加工区域的内部晶粒形状和尺寸发生很大的改变,在焊接的过程中,金属以及填充的材料发生熔化后又凝固的区域称为焊缝区,焊缝区域的晶粒会因为加热而变的粗大,焊缝区内由于高温而导致内部的结构以及性能发生很大变化的区域称为热影响区,热影响区材料内部组织变化很大,化学成分会变的不均匀,材料的强度、塑性、韧性等性能均会降低,图为本实验中所使用到的316L不锈钢焊接试样深冷处理前后的焊缝区域的金相组织图,从两幅图中我们能够清楚地看到在材料的母材区域的奥氏体依旧为尺寸很小的多边形奥氏体晶粒,随着不断的接近焊缝区域部分,奥氏体晶粒由于温度升高的作用,晶粒不断增大,体积增长为母材区域奥氏体晶粒的几倍,在热影响区和母材之间的区域,越接近热影响区晶粒的尺寸越大,直至达到焊接加工区域,基体内的晶粒不再是多边形的常规奥氏体晶粒形状,而是呈鱼鳞状,晶粒从粗大的奥氏体晶粒变得十分细小。


 不同于316L不锈钢是单一相的结构,2205双相不锈钢是由奥氏体和铁素体两种相构成的一种双相不锈钢,其性能既有奥氏体不锈钢的特点也有铁素体不锈钢的特点,如图所示为典型的2205双相不锈钢的金相组织图.图中凸出的组织为不易腐蚀而在侵蚀过程中留下的奥氏体组织,凹下去的组织为侵蚀过程中由于不耐腐蚀而被腐蚀掉的铁素体组织。


 焊接加工同样对2205双相不锈钢的内部组织起到了很大程度的改变,图为本实验所使用的经过深冷处理前后2205双相不锈钢焊缝区域的金相组织图,从两幅图中我们可以看到深冷处理前后2205双相不锈钢内部晶粒从母材区域到热影响区的变化情况,从图中我们可以看到,两幅图中母材的组织形态均为典型的2205双相不锈钢的金相组织,同时对比两幅图中的组织形态,没有发现明显的形态变化,说明深冷处理对2205双相不锈钢原始材料的金相组织形态变化影响不大,接近焊缝的区域部分,我们可以直观的看到晶粒组织不断的变大,组织变得杂乱无序,而对于热影响区内的晶粒组织,我们可以发现焊缝区域内部晶粒呈板条状,对比两幅图可以发现,母材的基体没有明显的变化,而热影响区2205双相不锈钢晶粒的变化比较明显,经过深冷处理之后板条状晶粒变得更少,部分晶粒呈现碎化状态,判断晶粒得到了细化作用。


 为了更清楚直观的观察到热影响区内部2205双相不锈钢晶粒的变化情况,我们对热影响区的组织结构通过更高倍数的金相显微镜进行观察,图为高倍下2205双相不锈钢深冷处理前后热影响区的金相组织图,从图对比可以非常直观的看到在经过深冷处理后,在2205双相不锈钢材料的内部枝状晶粒变少,个别的枝状晶粒变大,而更多的晶粒呈现碎化状态,由原来板条状晶粒转化为细化的颗粒状晶粒较多。


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