不同的热加工工艺导致双相不锈钢2205(50/50铁素体/奥氏体)产生了不同的断裂韧性,尤其是断裂韧性降至不可接受的低值.本文通过分析透射电子显微镜研究其显微结构,对这种现象提供了解释.尤其是对断裂韧性的急剧变化提出了试验上的观察与分析,获得正确且有效的解决此类问题的方法.β-Cr2N相沿{110}a原子平面析出是导致断裂韧性降低,特别是在低温下的断裂韧性大幅降低的根本原因.因为在韧性至脆性转变温度时形变的机制为位错的移动性,而沿{110}a原子平面析出的β-Cr2N相阻碍了位错的运动,导致α铁索体的脆性,从而使材料整体脆化.材料经1 200℃退火随即空气冷却到室温之后,断裂韧性恢复到正常值,是由β-Cr2N相的溶解所致.α-Fe(Cr)→α-Fe+α'-Cr相变(又常称为在475℃失稳分解)导致断裂韧性在低温与室温下都急剧下降是由富铬的铁素体α'-Cr固有的脆性所引起.将材料加热致800℃后随即急冷至室温后,断裂韧性恢复到正常值.这是由于材料经加热将α-Fe+α'-Cr相溶解并经急冷而避免了α-Fe(Cr)→α-Fe+α'-Cr相变的再发生.本研究中观察到的析出相的尺寸均为纳米量级,只有应用分析透射电子显微镜后才可得以同时获得其形态、化学成分以及晶体学的结果,从而解释断裂韧性变化的根本的原因,并找出解决问题的办法.
分析电子显微学 析出相 断裂韧性 双相不锈钢