超级奥氏体不锈钢发展及第二相调控研究现状||最新综述推荐||钢铁研究学报

2023-09-11 10:20:51 作者：刘文强,王丽君,张福成,赵爱民,李建民来源：钢铁研究学报分享至：

刘文强1，王丽君1，张福成2，赵爱民1，李建民3

(1.北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心，北京 100083；2.燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室，河北秦皇岛 066004；3.太原钢铁(集团)有限公司，山西太原 030003)

摘　要：超级奥氏体不锈钢作为高端装备制造业的关键材料，在海水淡化、海洋油气工程、烟气处理等领域得到广泛应用。但超级奥氏体不锈钢中Cr、Mo等合金元素的含量较高，在热轧、焊接等热加工过程中，在焊接热影响区极易发生因合金元素偏析导致的第二相(如σ相、Laves相等)析出，严重影响其耐蚀性能、力学性能。简述了超级奥氏体不锈钢自诞生以来的发展，综述了抑制超级奥氏体不锈钢凝固过程中第二相析出的方式，首先增加N含量可以有效细化钢的凝固组织，并且N含量与σ相析出量呈负相关；其次稀土微合金化也为调控钢中第二相析出提供了新的方向；最后是冷却速度的提高能有效改善结晶动力学，实现凝固组织细化，从而抑制第二相析出。对时效过程第二相析出的研究表明Mo含量越高，σ相偏析越严重，并且不同金属间相还会存在转化。因此，对目前超级奥氏体不锈钢的凝固偏析行为、时效过程中第二相析出行为以及均匀化制度进行了总结。

关键词：超级奥氏体不锈钢；耐腐蚀；时效处理；第二相；偏析

引用格式：

刘文强,王丽君,张福成,赵爱民,李建民. 超级奥氏体不锈钢发展及第二相调控研究现状[J]. 钢铁研究学报,2023,35(08):907-927.

DOI:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20220288

重要图表：

结论与展望：

(1)SASS主要是通过提高Cr、Mo、N等耐蚀元素，提高耐腐蚀性能，以满足更加严苛的工况条件，特别是深海作业、海水淡化等环境腐蚀性较高的领域。其相对低廉的成本、优异的耐腐蚀性能在某些方面可以代替昂贵的镍基合金。但生产过程中仍然存在中心偏析严重、热处理工艺要求高、析出行为敏感等问题，需要对第二相偏析行为深入研究，探索调控方法是未来的研究方向。

(2)通过合金成分设计改善凝固条件，细化SASS晶粒可以有效减少σ相偏析。w(Mo)(±1%)、w(N)(±0.1%)的微小变化对第二相形成具有显著影响。通过提高Cr、Mn含量，提高N的溶解度，不仅有利于节约Ni，降低成本而且有利于抑制σ相偏析，但三者之间的联系仍需深入研究。

(3)SASS均匀化处理难度大，不同种类SASS需要的均匀化处理工艺不同，且同一种类但不同状态下SASS的均匀化处理工艺也不相同。建立合金成分与时效时间、时效温度之间的关系尤为重要。并且需要关注SASS高温氧化行为，以提高均匀化效率，提高成品率，建立SASS低耗能高效的均匀化制度，是未来研究的重点。

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