Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Исследование процесса образования и характеристик сигма-фазы в дуплексной нержавеющей стали 2205 (03Х22Н6М2)

Рина Нагар, Крунал Кумар Патель, Анил Пармар

Аннотация


Исследованы процессы образования сигма-фазы, ее характеристики и влияние на свойства дуплексной нержавеющей стали 2205 (03Х22Н6М2). Проведена термическая обработка стали по режимам: нагрев до 850 °C, выдержка в течение 6 ч и охлаждение в различных средах — печь, воздух, вода. Методами световой металлографии установлено наличие сигма-фазы только на участках феррита в структуре стали. после термической обработки по всем исследованным режимам. Наибольшее количество сигма-фазы наблюдается в стали после охлаждения с печью. Наряду с сигма-фазой в структуре стали также присутствуют мелкие карбиды и нитриды. Определен химический состав сигма-фазы методами СЭМ и ЭДС: Fe – 12,2Cr – 2,1Mo. Твердость стали после закалки в воде составляет 336 HB, что на 47 % выше, чем до термической обработки.

Ключевые слова


дуплексная нержавеющая сталь; термическая обработка; микроструктура; сигма-фаза; феррит; хрупкость

Полный текст:

PDF

Литература


Lippold J. C., Kotecki D. J. Welding metallurgy and weldability of stainless steels. Wiley India Pvt. Limited, 2005. 376 p.

Lai J. K. L., Shek C. H., Lo K. H. Stainless steels: An introduction and their recent developments. Bentham Science Publishers Ltd., 2012. 168 p.

Davis J. R. Stainless steels. ASM international, 1994. 576 p.

Kazior J., Nykiel M., Pieczonka T. et al. Activated sintering of P/M duplex stainless steel powders // J. Mater. Process. Technol. 2004. V. 157, Is. 1. P. 712 – 717.

Alvarez-Armas I., Degallaix-Moreuil S. Duplex stainless steels. ISTE Ltd. and John Wiley & Sons, Inc., 2009. 464 p.

Chung H. Aging and life prediction of cast duplex stainless steel components // Int. J. Press. Vessel. Pip. 1992. V. 50, Is. 1 – 3. P. 179 – 213.

Chen T., Weng K., Yang J. The effect of high-temperature exposure on the microstructural stability and toughness property in a 2205 duplex stainless steel // Mater. Sci. Eng. A. 2002. V. 338, Is. 1 – 2, P. 259 – 270.

Hsieh C.-C., Wu W. Overview of intermetallic sigma () phase precipitation in stainless steels // ISRN Metallurgy. 2012. V. 2012, Is. 1. Article ID 732471.

Горынин В. И., Кондратьев С. Ю., Оленин М. И. Повышение сопротивляемости хрупкому разрушению перлитных и мартенситных сталей при термическом воздействии на морфологию карбидной фазы // МиТОМ. 2013. № 10(700). С. 22 – 29. (Gorynin V. I., Kondrat’ev S. Yu., Olenin M. I. Raising the resistance of pearlitic and martensitic steels to brittle fracture under thermal action on the morphology of the carbide phase // Metal Science and Heat Treatment. 2014. V. 55, Is. 9 – 10. P. 533 – 539.)

Горынин В. И., Кондратьев С. Ю., Оленин М. И., Рогожкин В. В. Концепция карбидного конструирования сталей повышенной хладостойкости // МиТОМ. 2014. № 10(712). С. 32 – 38. (Gorynin V. I., Kondrat’ev S. Yu., Olenin M. I., Rogozhkin V. V. A Concept of carbide design of steels with improved cold resistance // Met. Sci. Heat Treat. 2015. V. 56, Is. 9 – 10. P. 548 – 554.)

Kurosawa F., Taguchi I., Tahino M. et al. Observation and analysis of precipitates formed in steel at elevated temperatures using anon-aqueous electrolyte-potentiostatic etching method // Nihon Kinzoku Gakkai Shi. 1981. V. 45, Is. 1. P. 72 – 81.

Chino A., Ihida M., Iwata H. Determination and precipitation behavior of -phase, carbides and nitrides in duplex stainless steels // Tetsu-to-Hagané. 1989. V. 75, Is. 10. P. 1936 – 1942.

Kumada K. About  phase // Bulletin of the Japan Institute of Metals. 1963. V. 2. P. 261 – 271.

Calliari I., Brunelli K., Dabalà M., Ramouet E. Measuring secondary phases in duplex stainless steels // JOM. 2009. V. 61, Is. 1. P. 80 – 83.

Wang R. Precipitation of sigma phase in duplex stainless steel and recent development on its detection by electrochemical potentiokinetic reactivation: A review // Corrosion Communications. 2021. V. 2. P. 41 – 54.

Chen T., Yang J. Effects of solution treatment and continuous cooling on -phase precipitation in a 2205 duplex stainless steel // Mater. Sci. Eng. A. 2001. V. 311, Is. 1 – 2. P. 28 – 41.

Llorca-Isern N., López-Luque H., López-Jiménez I., Biezma M. V. Identification of sigma and chi phases in duplex stainless steels // Mater. Charact. 2016. V. 112. P. 20 – 29.

Steiner Petrovič D., Pirnat M., Klančnik G. et al. The effect of cooling rate on the solidification and microstructure evolution in duplex stainless steel // J. Therm. Anal. Calorim. 2012. V. 109, Is. 3. P. 1185 – 1191.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2023.9.34-38


© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024