时效处理对22Gr双相不锈钢机械性能的影响

基金项目:甘肃省自然科学基金(ZS0322B252024)。

　收稿日期:2003211220收到初稿,2004203210收到修订稿。

作者简介:袁子洲(1964-),男,江苏泰兴人,副教授,博士生,主要从事消失模铸造、耐磨材料研究工作。

E 2mail :0931yuanzizhou @vip 1sina 1com时效处理对超高锰钢组织及力学性能的影响袁子洲,匡　毅,陈　彦,仇　珊(兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃兰州730050)摘要:研究了时效处理工艺对超高锰钢的组织及小变形轴向压缩情况下的形变硬化能力的影响。

结果表明,适当的时效处理可以提高超高锰钢的形变硬化能力,硬化速率与起始硬度无关。

经时效处理的超高锰钢,真应力一真应变分段符合Hollomon 方程,具有双n 力学行为,小变形即可获得较高形变硬化。

关键词:超高锰钢;时效处理;形变硬化中图分类号:TG 14211;TG 161　文献标识码:A 文章编号:100124977(2004)0820602204E ffect of Aging Treatment on Microstructure and MechanicalProperties of Super 2high Manganese SteelY UAN Zi 2zhou ,K UANG Y i ,CHE N Y an ,QI U Shan(State Key Lab of Gansu New Non 2ferrous Metal Materials ,Lanzhou University of Science and Technolo gy ,Lanzhou 730050,Gansu ,China )Abstract :The effect of aging treatment on micro structure and strain hardening ability during the process of uniaxial small compressive deformation of super 2high manganese steel was investigated.The results showed that the strain hardening ability of super 2high manganese steel could beenhanced by appropriate aging treatment meanwhile the strain hardening ability was not relevant to initiative hardness.For the sup er 2high manganese steel treated by various aging techniques ,therelation between true stress and true strain accorded with hollomon e quation in sections ,behaving as double n ,getting excellent hardening under small compressive deformation.Keywords :super 2high manganese steel ;aging treatment ;deformation hardening 奥氏体高锰钢是一种广泛应用于冶金、矿山、建材等行业的优良抗磨材料。

铸件时效处理的作用
铸件时效处理是一种通过热处理方法，对铸造件进行固溶和时效处理的工艺。

它的主要目的是改善铸件的力学性能和耐腐蚀性能，使其具备更好的使用性能和寿命。

铸件时效处理的作用主要有以下几个方面：
1. 提高材料的强度和硬度：铸造件在铸造过程中会产生一些非均匀组织和组分分布，导致其力学性能不稳定。

通过时效处理，可以消除这些非均匀性，使材料的组织更加均匀，提高其强度和硬度。

2. 改善材料的耐蚀性：铸造件在使用过程中容易受到腐蚀的影响，特别是在恶劣的环境条件下。

时效处理可以使材料的晶界结构更加致密，减少晶界的腐蚀敏感性，提高材料的耐腐蚀性能。

3. 提高材料的韧性和冲击韧性：铸造件在使用过程中可能会受到冲击和振动的作用，容易发生断裂。

时效处理可以使材料的晶粒细化，提高其韧性和冲击韧性，提高材料的抗断裂能力。

4. 改善材料的疲劳性能：铸造件在长时间的使用过程中，容易出现疲劳断裂。

时效处理可以消除材料中的应力集中和缺陷，提高材料的疲劳寿命，延长材料的使用寿命。

5. 提高材料的尺寸稳定性：铸造件在铸造过程中会产生一些内部应力和变形，导致尺寸不稳定。

时效处理可以使材料的内部应力得到
释放，减少尺寸变化，提高材料的尺寸稳定性。

铸件时效处理在提高铸造件的力学性能、耐蚀性能和使用寿命方面起着重要作用。

通过适当的时效处理工艺，可以改善铸件的性能，使其具备更好的使用性能，延长其使用寿命，提高产品的质量和竞争力。

４ ５ ０ ｍｍ ×１ ５ ０ ｍｍ规 格 的 矩 形 料
要 求越 来 越 高 ，汽 车 工 业 通 过 采 用 高 强 度 钢来 制 造 车 身 零 部 件 ，
满 足轻 量 化 的 发 展方 向 。双 相 钢
两相共存 的组织 ，铁素 体具有 高
密 度 分 布 不 均 匀 的 位错 ，为 间 隙 原 子 的扩 散提 供 了 机 会 ，同 时 两 相 组织 间 存 在残 余 应 力 ，热 处 理 时 需 要过 时 效 回火 处理 。 因 此 ， 对 双 相 钢 过 时效 过 程 中 力 学性 能 的 研 究具 有 重 要 意 义 。 本 文 通 过 连 续 退 火 热 模 拟 试 验 研 究 连 续 退 火机组过时效段生产工艺参数 ，
低 ，断 后 伸 长 率 增 加 。这 是 因 为 过 时 效 温 度 的 较 低 有 利 于 生 成 更 多马 氏 体 ，马 氏体 体 积分 数 的变 化 引 起 双 相钢 的 力学 性 能 变 化 。 有 研 究 表 明 ：马 氏 体 体 积 分 数
在 较 低 的 范 围 内 ，随 着 马 氏体 体
轧 双 相 钢 的 力学 性 能 具 有 重 要 影
响 。 综 合 试 验 钢 的 组 织 和 性 能
检验 ，考虑过时 效温度在 ２ ５ ０ ～ ２ ８ ０ ℃范 围 内 对 双 相 钢 的 影 响 ， 可 以根 据 不 同 用 户对 双 相 钢 屈 服 强 度 、 屈 强 比 以 及塑 性 等 要 求 ， 生 产满 足 不 同 力学 性 能 以 及 成 形
Ｂ 。 ｌ 基 础 研 究
过时效温度和时 间对冷轧双相钢力学 性能的影响
一 李春诚 ，王鲲鹏 ．王禹 ，李 沈洋
摘 要 ： 采用连 续退 火模 拟 试验 机模 拟连 退 生 产工 艺 ，研 究 了过 时效段 温度 和 时 间对 双相 钢 力 学性 能 的影响 。 试验 结 果 表明 ：

时效热处理的目的和原理目的时效热处理是金属材料加工中常用的一种热处理方法，其主要目的是通过控制材料的热处理温度和时间，改善材料的性能和特性。

时效热处理主要应用于合金材料，如铝合金、钛合金和镍基合金等，其目的包括：1.提高材料的硬度和强度：通过时效热处理，可以使合金材料中的析出相细化和均匀分布，从而提高材料的硬度和强度。

具体来说，时效热处理可以促进固溶体中原子和析出相的扩散，使析出相尺寸减小，晶体结构更加紧密，从而提高材料的硬度和强度。

2.改善材料的耐腐蚀性能：通过时效热处理可以使合金材料中的析出相对晶界和晶内存在一定的强化作用，从而提高材料的耐腐蚀性能。

同时，时效热处理还可以消除材料中的应力和缺陷，降低氧化速率，提高材料的抗腐蚀能力。

3.调控材料的组织和性能：时效热处理可以调控合金材料的组织和性能，实现材料的定向凝固、形状记忆、超塑性等特性。

通过控制时效热处理的温度和时间，可以调控合金材料中析出相的形态、数量和分布，实现材料性能的定制化。

原理时效热处理是通过在合金材料固溶处理的基础上，通过加热保温、固定时间后的快速冷却（也称为淬火）来实现的。

其主要原理包括以下几个方面：1.固溶处理：在固溶处理过程中，将合金材料加热到固溶温度，使固溶体中的溶质原子溶解在基体原子中，形成一个固溶体溶液。

固溶处理的目的是消除材料中的过饱和溶质，使各元素均匀分散，准备进行析出相的形成。

2.时效处理：固溶处理后，将材料快速冷却到时效温度进行保温。

时效温度一般低于固溶温度，但高于室温。

在保温过程中，固溶体中的溶质开始析出形成析出相，如细小的颗粒、板条状或球形等形态。

此时，析出相的形态、大小、数量和分布会对材料的性能产生重要影响。

3.淬火：在时效处理后，为了避免析出相的重新溶解，需要进行快速冷却，即淬火。

淬火的目的是尽量降低析出相再溶解的可能性，从而保持材料的优良性能。

淬火温度通常低于室温，可采用水冷、油冷或空气冷却等方式。

1.3 980 ℃保温时效后再固溶处理的试验方案 首先在板材上线切割切取 4 块小试板，分别编
号并标记为 5# ，6#，7#，8#。每块试板尺寸为 ：220 mm×200 mm，材料沿轧制方向长度为 200 mm。选 取时效处理的温度为 980 ℃，试验设计方案如表 4 所示。
3651-2 规范的 40% 硫酸 - 硫酸铁试验和 ASTM 规范 A923 C 法进行，冲击试验温度选取 -40 ℃，其腐蚀 试验结果见表 5，力学性能试验结果如表 6 所示。
标准值 Min 450 Min 655 Min 25.0 Min 54
实测值
676
802
37.0 180,141,161
mm×200 mm，材料沿轧制方向长度为 200 mm。选 取时效处理的温度为 700 ℃，试验设计方案如表 3 所示。
表 3 时效处理试验方案 Table 3 The test plan of aging treatment
· 74 ·
化 工 设 备 与 管 道
第 56 卷第 4 期
表 2 测试得到的 SA-240 S32205 力学性能 Table 2 The mechanical property of SA-240 S32205 measured
性能名称 Rp0.2 /MPa Rm /MPa
A/% Kv (-40 ℃ ) /J
摘 要：选择以S32205双相钢为实验材料，采用拉伸、腐蚀以及冲击试验等测试手段，研究分别在
700 ℃和980 ℃进行保温时效处理后再固溶对双相不锈钢力学和耐腐蚀性能的影响。结果表明：较长时
间的时效处理可导致金属间σ相析出，从而强度增高，并伴随耐腐蚀性下降，虽然可以通过将材料进行
重新固溶处理来恢复其性能，但再次固溶处理无法消除时效处理对材料抗腐蚀性能的不良影响，即长

不同牌号不锈钢热处理后的差异不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性的金属材料，由于其独特的性能，被广泛应用于各种领域，如建筑、家具、汽车、航空等。

不锈钢的牌号不同，意味着它们的化学成分、微观结构和机械性能等方面存在差异。

因此，热处理后的效果也会有所不同。

下面将详细描述不同牌号不锈钢热处理后的差异。

一、奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢是最常见的不锈钢牌号，具有良好的耐腐蚀性和低温韧性。

经过热处理后，其硬度、强度和韧性等机械性能会发生变化。

304不锈钢：304不锈钢是一种广泛使用的奥氏体型不锈钢，含有18%的铬（Cr）和8%的镍（Ni）。

固溶处理后，其硬度不高，但具有良好的塑性和韧性。

通过时效处理，可以进一步增加其强度和硬度，但会降低其韧性。

在固溶处理和时效处理后，304不锈钢的抗拉强度和屈服强度可以得到显著提高。

316不锈钢：316不锈钢是一种含有钼（Mo）元素的奥氏体型不锈钢，具有更好的耐腐蚀性和高温强度。

经过热处理后，其硬度、强度和韧性等机械性能可以得到进一步提高。

与304不锈钢相比，316不锈钢具有更高的耐腐蚀性和高温强度，但低温韧性稍差。

通过调整热处理温度和时间，可以使其抗拉强度和屈服强度得到显著提高。

二、马氏体型不锈钢马氏体型不锈钢是一种硬度高、强度高、耐磨性好但不耐腐蚀的钢种。

经过热处理后，其硬度、强度和韧性等机械性能会得到显著提高。

420不锈钢：420不锈钢是一种马氏体型不锈钢，含有较高含量的碳（C），经过热处理后具有高硬度和高强度。

其低温韧性较差，但耐磨性好，常用于制造刀具、剪刀等高硬度制品。

经过淬火和回火处理后，420不锈钢的硬度、强度和韧性等机械性能可以得到显著提高。

440不锈钢：440不锈钢是一种高碳含量的马氏体型不锈钢，具有更好的耐磨性和硬度。

其耐腐蚀性较差，一般用于制造高硬度、高耐磨的零件和工具。

经过淬火和回火处理后，440不锈钢的硬度、强度和韧性等机械性能可以得到进一步提高。

与420不锈钢相比，440不锈钢具有更高的硬度和强度，但低温韧性稍差。

在不 同时效温度和 时效时 间的 电化学 阻抗 图谱 , 分 别
如 图 3 和图 4 所示 .
U 八 O 4 内
:
月0 卜 刁 8. r 0 八. n. 乙O 一2 6 4 月
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结果与讨论
衅 A山
极 化 曲线 2205 双相 不锈钢 固溶态 和分别经 500 , 850, 9( )0
时效 处理 s h 后, 在 3 . 5% N aC 电解 液 中的极 化 I 曲线 如图 1 所 示. 由图可 知, 在 固溶状 态时, 随着 电 位 正 向移动, 电流开始 下降, 到 达最低点 后 进 入 阳极 溶 解 区, 自腐 蚀 电位为 一 0 m V , 电流快 速上升. 随 43 后 , 电流变化 较 为平坦 的区域 为稳定钝化 区并且钝 化
( T 1: 1 : 8 2 )4马7 7 呀 39 ) E 11一 11: 5 1115 1川k 川 l:;()丁 16 :;.c }r一 之 飞 )(矛 z
n iin 后. 经过 不 同温度 (80() 900 ) 和时 间 的时效 后, 在 3 . 5怀 的 N aC 溶 液中 的电化学性 能, 并 且分析 I 了基体 以 及析 出相 二相的形 貌结 构对 电化学 腐蚀性
tr )sc()Iy (E IS ): r,lie, o trt; l (沈lr
22() 双相 不锈 钢是 一 种典型 的 含 N i 人 的 超 5 10 低碳 铁素体 十 奥氏体 ( + 们 双 相 不锈钢. 与铁 素体 不锈 钢相 比. , + 今双 相不 锈钢的 韧性 高 脆性转 变 温度 低 并 几还 保 留 了铁 素体 不锈钢 热 导率 高 线膨 胀 系数小 具有超塑性 等特点 : 了 氏体 不锈钢 相 比, 奥 + 今双相 不锈钢强 度较高, 特 别是 屈服强 度显 著提

５ ０ ０ ： 、 ８ ０ ０ ： 和８ ５ ０ ： 时效处理 ３ ｈ ，以及在 ３ ５ ０ ｏ Ｃ分 别时 效 ３ ｈ和 ７ ｈ 研 究了时效 工艺 对该 不
锈 铜 显微 组织 和 力学性 能的 影响 结 果表 明 ， 该 双相 不锈 钢在 ４ ０ ０ 、 ８ ０ ０‘ ： 和８ ５ ０ ｏ Ｃ时效 处理 后 ， 有析 出相 产 生 ， 导致 铜 的冲 击韧度 降低 ； 在３ ５ ０ 短 时 间时 效处理 后 ， 没 有 明显的 析 出相产 生 ， 随 荷
ａ ｍｌ ｉ Ｉ 】 Ｌ ‘ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｙ ｉ ｎ （ ’ ｒ ｔ ｒ ｉ ｓ ｅ （ Ｉ １ ） ｌ ’ Ｐ （ ｉ ｌ ） ｉ ｔ ａ ｔ ｅ ｉ ｌ Ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｔ ｉ ， ｌ ｉ ｅ Ｉ ｌ Ｐ （ Ｏ ｌ ｌ ｌ ｅ ｉ ｎ （ Ｔ ’ ｅ Ｌ Ｉ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｙ ｈ ｍｇ，ｗｈ ｉ ｔ ‘ １ １ ｌ ｆ ｓ ｕ ｌ ｌ ｓ ｉ ｎ ｉ ｔ ｓ ｌ Ｉ ） ｗｔ ｒ ｉ ｍｌ ｍ（ Ｉ ｈ ｍｇ ｌ ｌ ｎ ｅ ｓ ｓ ． Ｂｅ ｓ ｉ ＆ ｓ，Ｉ Ｉ １ ｔ 、ａ ｇ ｉ ｌ ｌ ｇ ｌ ｅ ｍｐ ｅ ￣ ｔ ． Ｉ ｌ ｔ ｌ ｌ ’ Ｐ ａ ｌ ｌ （ ［ｔ ｉ ｌ ｌ ｌ ｆ ＇ｓ ｈ ． ｕ ｈｌ Ｉ ） ｅ ｓ ｈ ’ ｉ ｅ ｔ ｌ ｙ ｔ Ｉ ） ｎｈ ’ ｏｉ ｌ ｅ ｄ ｂ ｅ ｔ ‘ ａ Ｉ ｌ ｓ ｔ ｉ ｎ ｈ Ｉ Ｉ Ｉ ￣ ｓ ｌ ａ ｌ ｌ ｉ ｍ ｐ ｈ ｉ ｌ ｈ ｔ ‘ｉ ｓ
ｉ ｎ ｄｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｌ ｌ ｌ １ （
ｊ 『 ） ｒ Ｉ （ ‘ ｉ ｔ ａ ｔ ｅ （ Ｉ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ￥ ３ ２ ７ ５ ０ ｓ ｉ ｃ （ ａ ｇ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ￣ Ｉ １ ）ａ ｔ ４ ０ ０，８ ０ ０ Ｈ ｉ ｌ １ ］８ ５ （ ）

第28卷　第4期2007年　8月材　料　热　处　理　学　报TRANS ACTIONS OF M ATERIA LS AND HE AT TRE AT ME NTV ol .28　N o .4August2007时效处理对σ相强化奥氏体不锈钢腐蚀磨损特性的影响蔡启舟,　李　平,　张贤忠,　魏伯康(华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉　430074)摘　要:研究了时效处理对σ相强化奥氏体不锈钢组织和腐蚀磨损特性的影响。

试验结果表明,时效处理可使奥氏体中析出大量细小、相互交错的高硬度σ相,强化奥氏体基体,显著提高不锈钢的耐磨性。

而σ相与奥氏体的电位差小,对不锈钢的耐蚀性影响不大,因此,时效处理σ相强化奥氏体钢具有良好的抗腐蚀磨损能力。

在湿法炼锌锌浸出料浆中,时效处理σ相强化奥氏体不锈钢的抗腐蚀磨损能力显著优于奥氏体-铁素体双相不锈钢和1724PH 沉淀硬化马氏体不锈钢。

关键词:σ相;　奥氏体不锈钢;　时效处理;　腐蚀磨损中图分类号:TG 14217 文献标识码:A 文章编号:100926264(2007)0420092205E ffect of aging treatment on corrosive w ear characteristics of σstrengthening austenite stainless steelC AI Qi 2zhou ,　LI Ping ,　ZH ANG X ian 2zhong ,　WEI Bo 2kang (State K ey Lab of Material Processing and Dies &M ould T echnology ,Huazhong University of Science and T echnology ,Wuhan 430074,China )Abstract :The effect of aging treatment on corrosive wear characteristic of σstrengthening austenite stainless steel (σ2SS )was investigated.The results show that the austenite matrix is strengthened by the plentiful precipitation of small intersectant σphase with high hardness during aging treatment.The wear resistance of σ2SS steel is remarkably improved.While the difference of electrode potentials between σphase and austenite matrix is minor ,the σphase has little effect on the corrosion resistance.Therefore ,the aged σ2SS steel exhibits the excellent corrosive wear resistance.The corrosive wear resistance of the aged σ2SS steel is much better than that of the austenite 2ferrite duplex stainless steel and 1724PH martensitic precipitated hardening stainless steel in the slurry of zinc hydrometallurgy.K ey w ords :σphase ;austenite stainless steel ;aging treatment ;corrosive wear收稿日期:　2006207211;　修订日期:　2006209230作者简介:　蔡启舟(1964—),男;华中科技大学材料成形模具技术国家重点实验室教授,工学博士,主要研究方向为金属材料的组织与性能、材料的表面改性,获湖北省科技进步奖1项,发表论文40余篇,参编教材3本,T el :027*********E 2m ail :caiqizh ou @m 。

了时效温度对 Ｓ Ａ Ｆ ２ ９ ０ ６超级双相不锈钢析 出相 的影响 。结 果表 明，在 ４ ５ ０ ￣５ ０ ０℃区间对 Ｓ Ａ Ｆ ２ ９ ０ ６ 超 级双相不锈钢时 效６ ０ ０ ａｉ ｒ ｎ时 ，由于铁素 体的分解 反应 （ ６ 一时ａ ， ） 在铁素体基体 上可 以观 察到均匀细 小颗粒状弥散相（ 富铬 ｎ 相） 的析 出。 随着时效温度的升高 ， 弥散 相的数量增多但尺寸增大不 明显 。 ５ ５ ０ ｏ Ｃ时效 ６ ０ ０ ｍｉ ｎ 没有观察到弥散相的析 出但是发现 Ｃ ｒ ２ Ｎ 的存在 。材料硬度发生变化是 因铁素体发 生分解所造成 。 关键词 ：Ｓ Ａ Ｆ ２ ９ ０ ６双相不锈钢 ；时效 ：析 出相 中图分类号 ：Ｔ Ｇ１ ４ ２ ． ７ １ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ６ ７ ２ － ４ ８ ０ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ９ ３ － ４ ０
及５ ５ ０℃保 温 １ ２ ０ｍｉ ｎ 、２ ４ ０ｍｉ ｎ 、６ ０ ０ ａｉ ｒ ｎ的时 效
在Ｆ Ｅ Ｉ 公 司生产 的 Ｔ ｅ ｃ ｎ ａ ｉ Ｇ２ Ｆ ２ ０ Ｓ ． Ｔ ＷＩ Ｎ 场发
射 透 射 电子 显 微镜 （ Ｔ Ｅ Ｍ） 下拍 照观 察 显微 组 织并
进 行 分析 。硬 度 试验采 用 上海 集敏 测试 仪 器有 限 公司 生产 的 ＭＶ Ｃ ． １ ０ ０ ０ Ｄ１ 维 氏硬 度计 ， 在 组织 中
双 相 不锈钢 （ Ｄｕ ｐ ｌ ｅ ｘ Ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ， 简称 Ｄ Ｓ Ｓ ）
方 面对 于 低 温（ ＜６ ０ ０ ℃） 时效 处 理对 其 组织 及 析
是在它 的固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各 占
一 一
出相 的影响 缺 乏研 究 ；另一 方面 双相 不锈 钢铸 件 若进 行 焊接 或者 使用 工 况 出现反 复循 环加 热 ，这 会 与时 效处 理类 似 导致 材料 析 出金属 间相 ，从 而 影 响材 料 的性能 。 因此本 文通 过在 ４ ５ ０ ￣５ ５ ０℃温 区对 Ｓ ＡＦ ２ ９ Ｏ ６ 双 相 不锈钢 进行 时效 处理 ，并研 究 时 效对 其组 织 和耐蚀 性 能 的影 响 ，供 相关 人 员研 究和生 产实 践参 考 。

2205双相不锈钢在不同热处理状态下的析出相变化作者：杜海来源：《商情》2017年第16期【摘要】在300℃-1100℃的影响区域中，因为焊接过程和热处理的不同，双相不锈钢会析出σ相和x相等金属间相，同时还有M23C6和Cr2N等析出相。

温度范围和冷却速度对这种析出范围造成了影响，同时合金元素含量也受到影响。

【关键词】2205双相不锈钢热处理析出相和奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢在抗氯化物方面具有很强的优势，因此被广泛应用在化工和石油领域中。

但是，在双相不锈钢中含有合金成分较高的Mo和Cr，一旦在使用和制造中处理不恰当，就会有氯化物和金属间化合物析出，对机械的耐腐腐蚀性产生很大影响，比如σ相和x相等会让金属变得脆弱又坚硬，金属因此会变得脆化，钢的韧性和腐蚀性会降低。

材料的力学性能对析出相也会产生影响，比如疲劳性能和高温蠕变等。

研究不同热状态下的双相不锈钢的相转变过程，对双相不锈钢的性能改善具有非常好的作用，同时对热处理制度具有非常好的指导作用。

1实验方法1.1热处理制度和实验材料在本次实验中所选择的2205双相不锈钢的成分如下表1所示，在1050℃下固溶处理所有的实验试样，1号样品是直接固溶处理后的试样，2-7号是在850℃样品的时效45分，2小时、4小时、6小时、10小时和24小时后的试样；8-12号是750℃时样品的时效1小时、2小时、5小时，7小时和24小时的试样。

1.2试剂和仪器美国的273A/10A电化学综合分析仪；英国的Mastersize2000激光粒度仪；美国的IRIS Intrepid 电感耦合离子发射光谱仪；日本的RINT2500/PC X射线衍射能谱议。

1.3实验过程制备试样：物理化学相分析，先将试样精车成为Φ10毫米*100毫米的圆棒，如果要绘制极化曲线，切割试样为Φ10毫米*1毫米的薄片，然后将其磨成镜面；分析金相和扫描电镜时，需要将试样制作成为10毫米*10毫米*5毫米的小块，待观察面可以磨为镜面，使用40克/升的苦味酸乙醇溶液腐蚀后再进行分析。

高温时效处理作用高温时效处理是一种常见的热处理方法，用于改善金属材料的性能。

通过将金属材料加热到一定温度，并在一定时间内保持稳定，可以使金属内部的晶体结构发生变化，从而提高材料的力学性能、耐腐蚀性和疲劳寿命。

本文将详细介绍高温时效处理的作用及其在不同材料中的应用。

一、高温时效处理的作用高温时效处理是一种热处理技术，通过控制材料的温度和时间，使其发生晶体结构的变化，从而改变材料的性能。

高温时效处理主要具有以下作用：1. 提高材料的强度和硬度：高温时效处理可以使金属材料中的晶体结构发生变化，形成更加均匀、细小的晶粒，从而提高材料的强度和硬度。

这是因为在高温下，材料中的原子会重新排列，形成更加有序的晶体结构，从而提高材料的力学性能。

2. 提高材料的耐腐蚀性：高温时效处理可以改善金属材料的耐腐蚀性能。

在高温下，材料中的晶体结构发生变化，使其具有更好的抗腐蚀能力。

例如，对于不锈钢材料，高温时效处理可以使其形成致密的氧化层，从而提高其抗腐蚀性能。

3. 提高材料的疲劳寿命：高温时效处理可以改善金属材料的疲劳寿命。

在高温下，材料中的晶体结构发生变化，使其具有更好的抗疲劳能力。

例如，对于航空发动机中的叶片材料，高温时效处理可以使其形成均匀的晶体结构，从而提高其抗疲劳性能。

二、高温时效处理在不同材料中的应用高温时效处理广泛应用于各种金属材料中，包括钢、铝合金、镍基合金等。

下面将分别介绍高温时效处理在不同材料中的应用：1. 钢材料：高温时效处理常用于改善钢材料的强度和硬度。

例如，对于高速钢材料，高温时效处理可以使其形成均匀的碳化物析出，从而提高钢材料的硬度和耐磨性。

对于耐热钢材料，高温时效处理可以使其形成稳定的奥氏体相，从而提高钢材料的耐高温性能。

2. 铝合金：高温时效处理常用于改善铝合金材料的强度和耐腐蚀性。

例如，对于铝镁合金材料，高温时效处理可以使其形成均匀分布的硬质相，从而提高铝合金的强度和硬度。

对于铝硅合金材料，高温时效处理可以使其形成致密的氧化层，从而提高铝合金的耐腐蚀性能。

热处理对于不锈钢材料的影响和应用热处理对不锈钢材料的影响和应用不锈钢作为一种常见的合金材料，在各个领域有着广泛的应用。

而热处理作为一种常用的材料加工工艺，对不锈钢材料的性能和应用具有重要的影响。

本文将探讨热处理对不锈钢材料的影响以及在实际应用中的具体应用。

一、热处理对不锈钢材料的影响热处理是通过对材料进行加热和冷却的方式，改善和调整材料的结构和性能。

对于不锈钢材料来说，热处理的影响主要表现在以下几个方面：1. 组织结构调整：热处理可以改变不锈钢材料的晶粒结构和相结构，进而改变其力学性能。

通过适当的加热和冷却过程，可以实现不锈钢材料的晶粒细化、相变调整和晶界调整，从而提高其硬度、强度和韧性。

2. 物理性能优化：热处理还可以调整不锈钢材料的物理性能，如磁性、导电性、导热性等。

通过热处理，可以消除或减小不锈钢材料中的组织缺陷，提高其物理性能的一致性和稳定性。

3. 耐腐蚀性提升：不锈钢的耐腐蚀性是其重要的特性之一，在热处理过程中，通过适当的加热温度和冷却速度控制，可以改善不锈钢材料的晶间腐蚀倾向，提高其抗氧化性和耐腐蚀性能。

4. 应力消除：在不锈钢材料的加工过程中，会产生一定的残余应力，而热处理可以通过热稳定化和应力释放的方式，减小或消除这些残余应力，提高不锈钢材料的力学性能和使用寿命。

二、热处理在不锈钢材料应用中的具体应用热处理在不锈钢材料的应用中有着广泛的应用场景和重要的意义。

下面将以不同的不锈钢材料为例，介绍热处理在其应用中的具体应用：1. 铁素体不锈钢：铁素体不锈钢通常具有较好的耐腐蚀性和韧性，在热处理过程中，可以通过调整冷却速度和温度，实现不锈钢的晶粒细化和强化效果，提高其抗氧化性和耐腐蚀性，并降低晶间腐蚀倾向。

2. 镍基合金：镍基不锈钢被广泛应用于高温和腐蚀环境下，一些航空航天、化工等领域。

热处理可以调整和改善镍基合金的显微组织，提高其高温强度、韧性和耐腐蚀性能。

常见的热处理方法包括固溶处理、时效处理等。

Mn对22％Cr双相不锈钢700℃时效σ相及韧性的影响白于良;杨银辉;曹建春;顾洋;普靖【摘要】利用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)结合析出动力学和冲击实验,研究了不同Mn含量(4.3％,6.9％,9.7％,质量分数,下同)对22％Cr节镍型双相不锈钢700℃时效析出相形成和韧性的影响.结果表明:随Mn含量由4.3％增加至9.7％,时效76h,析出形貌分别为铁素体/奥氏体(δ/γ)界面细小σ相颗粒析出和铁素体晶内σ相/二次奥氏体(γ2)共析组织.Mn含量增加使Avrami指数n减小,反应常数B增大,Mn元素参与并促进σ相析出,σ相开始析出和完全析出时间均提前,开始析出与完全析出的时间间隔增大,析出速率降低.时效过程中δ相分解量低于1％(体积分数,下同)对冲击韧度影响不大,δ相分解量由1％增至5％会显著降低冲击韧度.Mn含量增加在时效前期对冲击韧度有利,时效中期则会促使δ相分解量更早超过1％,导致冲击韧度快速下降.%The effect of different Mn contents on the σ phase and toughness of 22％Cr (mass fraction,the same below) low-nickel DSS by means ofOM,XRD,SEM,TEM,precipitation kinetics and Charpy impact tests was studied.The results show that the morphology of precipitated phases changes from tiny granulated σ phase in δ/γ phase boundary to σ/γ2 eutectoid structure within δ phase with the a ddition of Mn from 4.3５ to 9.7％ and 76 hours aging.The increase of Mn content can decrease Avrami exponent n and increase reaction constant B,and the accelerating of σ-phase precipitation with higher Mn addition is due to the participation of Mn.Increasing Mn content can make initial time and ending time of σ-phase precipitation earlier and expand the interval between the initial timeand ending time of σ-phase precipitation,that is,the more Mn addition,the earlier precipitation beginning time of σ-phase and the lower precipitation rate of it.The impact toughness is not sensitive to 1％ transformation fraction of δ-ferrite,but it drops rapidly while the transformation fraction of δ-ferrite increases from 1％ to 5 ％.More addition of Mn is good to impact toughness at the early stage of aging treatment,but the impact toughness decreases rapidly by accelerating the transformation fraction of δ-ferrite more than 1％ earlier at the middle stage of aging time.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】9页(P71-79)【关键词】Mn含量;时效;σ相;析出动力学;冲击韧度【作者】白于良;杨银辉;曹建春;顾洋;普靖【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093【正文语种】中文【中图分类】TG142双相不锈钢因兼具铁素体不锈钢良好的力学性能和奥氏体不锈钢优异的耐腐蚀性能而被广泛运用于石油、化工等工业领域[1-4]。

名词解释钢材的时效处理
名词解释——钢材时效处理
钢材时效处理（Aging Treatment）：也称热处理时效处理，是指将钢材经过特定高温热处理后，再在一定时间内低温恒温等条件下的保养护理所作的处理过程。

通常在退火中，生成的残余应力将使材料变形失效，并诱发材料老化，从而损伤材料的机械性能，甚至导致断裂。

为了避免这种现象的发生，人们采取的处理方法就是钢材时效处理。

钢材时效处理是一种特殊的热处理方法，其目标是使钢材残余应力稳定到一定的值以下，使其达到织构稳定性，减轻材料因自身残余应力而发生缺陷。

钢材时效处理分为放缓过程和稳定过程两个部分。

在放缓过程，将钢材从高温退火温度下快速降温，时效处理时间越长，钢材的细观组织稳定性就越高，运动应力也就越低，材料的稳定性就越高。

但是如果钢材的温度升高，那么材料的运动应力将变得更高。

所以在稳定过程，将温度稳定到一定值，以使残余应力低于限度值。

钢材时效处理可以使钢材获得更好的强度、韧性和塑性等性能指标，从而提高钢材的抗腐蚀性。

钢材时效处理有很多种方式，具体的规定是由用户决定的，一般分为常温时效处理、低温恒温处理和高温时效处理三种。

常温时效处理是指将钢材置于常温下一定时间处理；低温恒温处理则是将钢材置于低温下一定时间恒温处理；而高温时效处理是指将钢材置于高温下
一定时间时效处理。

具体选择哪种处理方式，应根据用户的要求和应用场合进行选择。

时效温度对2205双相不锈钢焊接接头显微组织及冲击性能的
影响
张帅谋;张雪峰;王小平
【期刊名称】《机械工程材料》
【年(卷),期】2015(039)003
【摘要】采用脉冲式直流钨极氩弧焊(GTAW)对2205双相不锈钢进行焊接,然后分别在600,700,800℃进行时效热处理,研究了时效温度对焊接接头显微组织和室温冲击性能的影响.结果表明:时效后,在母材区的铁素体基体边界上以及焊缝金属中的铁素体基体上均析出了σ相,而且焊缝金属中σ相的尺寸比母材区的更大;随着时效温度升高,焊接接头的冲击功降低,接头的脆化程度增大,冲击断口表现为解理断裂;冲击功的降低与焊接接头中析出的σ相有关.
【总页数】5页(P41-44,49)
【作者】张帅谋;张雪峰;王小平
【作者单位】安徽机电职业技术学院,芜湖241000;新疆油田公司工程技术研究院,克拉玛依384000;安徽机电职业技术学院,芜湖241000
【正文语种】中文
【中图分类】TG115.51
【相关文献】
1.时效温度对沉淀硬化不锈钢FV520(B)冲击性能的影响 [J], 张璞;牛靖;董俊明
2.时效温度对9 Cr-CrMoV钢焊接接头组织和性能的影响 [J], 霍鑫;范曼杰;刘霞
3.时效温度对S17400不锈钢的显微组织和力学性能的影响 [J], 陈炜
4.时效温度对Fe-Ni-Cr沉淀强化合金焊缝显微组织及力学性能的影响 [J], 陈剑虹; 赵丽娴; 闫英杰; 张晓波; 曹睿
5.时效温度对马氏体不锈钢激光焊接接头组织和性能的影响 [J], 刘海园;郜晓溪;王渊博;安健
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650 ℃时效处理对2205 双相不锈钢组织及硬度的影响范君伟，殷俊林，杜春风，严彪( 上海市金属功能材料开发应用重点实验室，同济大学材料科学与工程学院，上海201804)1 试验方法，首先对原材料进行固溶处理。

然后将制成的试样放入高温箱式电阻炉进行1050 ℃×30 min 固溶处理，随后水冷。

部分经固溶处理的试样进行650 ℃不同时间的时效处理，时效时间分别为2 h、5 h、10 h、18 h 和24 h。

最后进行显微硬度测试，分别测定试样中两种相组织的显微硬度。

硬度测试载荷为4．9 N，保持时间为15 s。

2 结果与讨论，时效2 h 的试样显微组织并没有明显的变化; 而时效5 h 后组织即发生明显变化，铁素体中出现晶界，并有少量细小的黑色颗粒弥散析出。

随着时效时间的延长，黑色颗粒的数量增多，析出的铁素体晶界也增多，但颗粒大小并无明显变化。

随着时间的进一步延长，铁素体的体积分数也逐渐减少。

3 结论1) 固溶态的2205 双相不锈钢为α+ γ两相组织，650 ℃时效 5 h 开始有R 和σ中间相析出，析出相集中在α相以及α/γ相界。

( 2) 随着时效时间的延长，2205 双相不锈钢中γ相的显微硬度没有明显的变化，α相的显微硬度则逐渐升高，并且时效温度越高硬度上升的幅度升高。

参考文献［1］吴玖．双相不锈钢［M］．北京: 冶金工业出版社，1999．［2］霍春勇，等．2205 双相不锈钢［M［．西安: 陕西科学技术出版社，2006．从固溶体的晶格类型来说，奥氏作基比铁素作基体的热强性高。

这是由于奥氏体的点阵排列较铁素体致密，扩散过程不易进行。

如在铁基合金中，Fe、C，Mo等元素在A中的扩散系数显著低于在F中的扩散系数，这就使回复和再结晶过程减慢，第二相聚集速度减慢，从而使钢在高温状态下不易软化。

双相不锈钢HDR钢管弯曲异常的原因分析陈维江（攀长钢公司钢管公司，四川江油621701）1，HDR（00Cr25Ni6Mo3N）是一种典型的奥氏体-铁素体型双相不锈钢，该钢种在常温的理想相比例为约60%的铁素体相和40%的奥氏体相。