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超级奥氏体不锈钢654SMO的研究进展

张树才  姜周华  李花兵  张威  李国平  范光伟  
【摘要】:超级奥氏体不锈钢具有十分优异的耐腐蚀性能和良好的综合力学性能,是高端装备制造业急需的关键材料之一。介绍了近年来作者在超级奥氏体不锈钢654SMO制备工艺、组织与性能和焊接技术方面的研究进展。开发出了铝+镍镁+稀土复合脱氧脱硫的超洁净度冶炼工艺。基于VOF多相流模型,计算了凝固过程Mo元素的偏析行为,提出适当提高冷却强度和降低浇铸温度可有效减轻宏观偏析。探索出了最佳热加工窗口,提出热加工窗口窄的主要原因为大量合金元素的固溶强化作用和高的析出敏感性。阐明了高温氧化机理,熔融MnMoO_4-MoO_3钼酸盐电化学反应和不连续Cr_2N析出的协同作用强烈促进灾难性氧化的发生。分析了时效析出热力学和时效析出行为,建立了评价晶间腐蚀敏感性的双环动电位再活化法,揭示了析出相周围贫铬区和贫钼区导致晶间腐蚀的机理。全面评价了钢的力学性能和典型服役环境中的腐蚀行为,指出654SMO力学性能优异,耐腐蚀性能可与镍基合金相媲美。利用氩气保护的FSW技术成功实现了654SMO(2.4 mm厚)的焊接,获得了高质量、无氮损、组织性能优异的焊件。

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