CD3MN雙相不銹鋼材質熱處理工藝分析

摘要：基于不一樣的固溶溫度，分析了對材質性能的影響。當溫度為1120

攝氏度時，在對CD3MN進行固溶處理之后，能夠獲取兩相組織，且得到相對理想

的耐點腐蝕能力；基于力學性能試驗的開展，明確了CD3MN-的兩項內容，一是高

溫性能，二是顯微組織特征。基于規(guī)模相對大的泵體鑄件，開展了生產運用，可

以滿足產品性能要求。總之通過本文的探討，以期能為相關人員提供借鑒。

關鍵詞：CD3MN；固溶處理；力學性能；顯微組織

引言：對于CD3MN來講，其屬于一種雙相不銹鋼，有著系列突出的優(yōu)勢，例如耐

腐蝕能力理想、有著相對高的強度。和鐵素體進行對照，CD3MN有著更為可觀的

塑性以及韌性，且就焊接以及腐蝕性能而言，都得到極大提升；和奧氏體進行對

比，這一材質有著更高的強度，存在著相對突出的耐點腐蝕能力。文章基于材質

實驗的開展，實施了熱處理工藝改進，同時開展了運用。

1.試驗材質和方案

(1)材料制備。選取標準CD3MN材質，將其當做試驗用鋼，通過對真空感

應電爐的使用，來進行熔煉處理。澆注1組試驗料，接下來分割標示，由此來開

展熱處理。(2)試驗方案。對于這一材質的工藝來說，屬于一種固溶處理，針

對于不一樣的固溶溫度，比如1020攝氏度，選取相應的試驗方案，從而來開展

熱處理［1。］在試驗之后，根據有關的標準，來開展力學性能試驗，結合一定的標

準規(guī)定，進一步來對鐵素體含量開展檢測，根據ASTMG48規(guī)定，進而來實施點

腐蝕試驗；與此同時，結合GB/T228.2標準規(guī)定，在不同的高溫條件下，開展了

相應的力學性能試驗。進行綜合的分析以及考慮，明確有效的熱處理工藝。

2.結果與討論

（1）力學性能。在不一樣的溫度條件下，對這一材質進行固溶處理之后，

得到如表1所示的試驗結果。結合數據來分析，當溫度介于1020攝氏度至1170

攝氏度之間，伴有溫度的上升，抗拉強度隨之變大，與此同時，伸長率也有著上

升的趨勢，而對于沖擊韌性來講，剛開始的時候提升，然后呈現出下降的趨勢。

當溫度達到1120攝氏度時，多種性能均相對高，能夠滿足材質規(guī)范要求，這一

方案相對好。

表1力學性能試驗數據

RKV

方試RnA4Z2

p0.2（兆（隹

案驗工藝（兆帕）(%)(%)

帕）耳）

102

0攝氏度147

a保溫44295229.627、141>

小時，139

水冷

107

0攝氏度128

b保溫44406603570、149、

小時，179

水冷

33.

112160

c48167770

0攝氏度6、169、

保溫4161

小時，

水冷

117

0攝氏度169

38.

d保溫448267369、123、

5

小時，143

水冷

大大大

固

于等于于等于于等于

溶處理

41665625

(2)顯微組織分析c在完成熱處理之后，對兩部份內容開展分析檢測，

部份是顯微組織，另一部份是鐵素體含量，試驗結果如表2所示。顯微組織分析:

在進行固溶處理之后，對于顯微組織來講，其屬于一種雙相組織，溫度由1020

攝氏度至1170攝氏度，伴有溫度的上升，就奧氏體形態(tài)而言，基本上是板條狀；

當溫度達到1070攝氏度時，開展固溶處理，慢慢變成島狀形態(tài)，從分布上來看，

有著較好的均勻性，此時對于鐵素體來說，其含量約達到46%；當溫度達到1070

攝氏度時，開展固溶處理，就奧氏體形態(tài)而言，基本上是小島狀，并且分布在基

體上面，此時對于鐵素體來說，其含量約達到49%兩相比例差不多為1:1,-

相是奧氏體，另一相是鐵素體；在溫度為1170攝氏度時，進行固溶處理，就奧

氏體形態(tài)而言，主要也是小島狀，同樣分布在基體上面，無非呈彌散狀態(tài)，與此

同時，奧氏體含量變少，而就鐵素體而言，其含量約達到55%。進行全面的分析

以及考慮，對于固溶溫度來講，1120攝氏度為優(yōu)。

L/」

表2鐵素體含量檢測

方案abed

鐵素體

含量(質量45.7046.0749.0355.27

分數，%)

(3)點腐蝕性能試驗。基于不一樣的溫度，在對這一材質進行固溶處理之

后，制作成一定的腐蝕求驗試樣，根據相應的方法，進一步來開展點腐蝕試驗，

選擇氯化鐵水溶液，來開展72小時的試驗，表3所示，為相關的試驗數據。結

合試驗結果來分析，介于1020攝氏度至1170攝氏度的范圍，伴有溫度的上升，

對于點腐蝕速度來講，開始的時候降低，后來有著上升的趨勢。在溫度達到1020

攝氏度時，就奧氏體形態(tài)而言，因為是板條狀，而且在分布上，缺乏一定的均勻

性，所以耐點腐蝕性能并非很理想；在1120攝氏度固溶時，因為兩相的比例較

為接近，再加之分布相對均勻，所以有著相對理想的耐點腐蝕能力，就點腐蝕

速率而言，大概達到0.014g/(m2*h),可以符合用戶的要求；在溫度為1170攝氏

度時，因為奧氏體比例降低，而且就鐵素體而言，其含量變多，在分布上缺乏一

定的均勻性，所以耐點腐蝕能力降低。

表3點腐蝕試驗結果

方案abed

電腐蝕

速率/(g*m0.06740.05620.01490.0345

2*h-')

（4）CD3MN高溫性能試驗。制對于多項性能理想的方案（即1120攝氏度同

溶處理），選擇其試驗料，進一步來開展力學性能比較試驗，表4所示，為相關

的試驗數據；另一方面，在完成試驗之后，針對于試驗料，開展了相應的顯微組

織分析。①力學性能試驗。結合試驗結果來分析，伴有溫度的上升，對于材質屈

服強度來講，其有著降低的趨勢，當溫度為300攝氏度時，材質的屈服強度為

290兆帕，與性能標準進行比較，僅為其的70%擺布；當溫度為475攝氏度時，

材質的屈服強度為250兆帕，與性能標準進行比較，僅為具的60%擺布；從埋論

上來分析，這一材質的利用溫度低于300攝氏度，所以對于這一材質鑄件，無論

是鑄造還是使用，均應當把控好溫度。②顯微組織討論。基于不一樣的溫度，結

合試樣金相來分析?：進行固溶處理后，由最初的板條狀，漸漸變成島狀，而且分

布相對均勻；固溶+保溫拉力試驗，形態(tài)接近于圓滑，同時從分布上來看，表現

出彌散的狀態(tài)；固溶+保溫處理，使得形態(tài)更為圓滑，與此同時，就鐵素體基體

而言，其中有著一定的?相析出，而且屬于一種脆性組織，有著以下的表現：

極大降低力學性能、有著脆裂的情況。因此，在利用這一種材質時，溫度應當低

于300攝氏度。

表4高溫力學性能試驗數據

溫度

R(R(兆AZ

編號（攝氏pO.2n

兆帕）帕）(%)(%)

度）

12042766443.572.0

210038256139.573

320032453832.564

430029155733.562

3.生產運用

對于CD3MN來講，其屬于一種雙相不銹鋼材質，有著一系列突出的優(yōu)勢，例

如強度相對高、耐蝕能力較為理想等。基于對熱處理試驗的歸納，明確CD3MN的

一系列工藝與工序控制核心點，例如鑄造以及熱處理，且開展了生產運用UI現

如今，已經完成多套材質鑄件的制作，如泵體以及導葉體，根據改進的工藝處理，

對于鑄件的多項性能來說，都可以滿足有關的標準以及技術要求，例如力學以及

點腐蝕性能，同時通過使用者的復驗。基于對該材質鑄件的生產，積累了一些有

用的經驗，延伸了產品領域，可為企業(yè)更好的發(fā)展，提供有利的條件。

結論：