254SMO奥氏体不锈钢高温析出相及热模拟断口断裂机制分析

　　254SMO是一种高合金超级奥氏体不锈钢,钢中含有大量的Cr、Ni和Mo以及适量的N和Cu等合金元素,使其具有优异的抗腐蚀性能和综合力学性能。与常规的奥氏体不锈钢304、316和316L相比,254SMO在氯化物环境中的耐蚀性尤为突出,包括耐点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和一般腐蚀的性能,同时在很多还原性酸介质中耐蚀性也优于其它钢种。所以,254SMO更适合在造纸漂泊处理、海水脱盐处理、热交换处理器和化工废气处理等一些超恶劣腐蚀环境中服役。

　　1、铸态及固溶处理组织：铸态、固溶处理(1250℃,0.5h)试样金相、SEM分析表明,铸态组织中有部分析出相,由于数量少多出现于晶界,且氮含量的不锈钢中析出相少于氮含量低不锈钢。经过固溶处理后组织为单一的奥氏体组织。

　　3、热模拟及断口断裂机制：现有热拉伸变形条件下,在1200℃～1250℃时热塑性较好。拉伸断口处SEM和横截面金相组织分析表明,800℃～950℃拉伸时,随着析出相沿晶界的不断析出导致晶界脆化,断裂方式由穿晶向沿晶断裂转变,热塑性指标断面收缩率(Z%)逐渐降低。950℃～1150℃时,处在析出相析出量较多的温度区间,断裂方式为典型的沿晶断裂,断面收缩率在1050℃达到最低值3.96%,该温度下断裂由析出相和夹杂物的共同作用导致沿晶脆性断裂。1150℃～1250℃时,随着析出相析出量的减少和动态再结晶的发生,沿晶断裂现象逐渐消失,断面收缩率开始大幅回升,到1250℃时可达到53.76%。1200℃为发生动态再结晶的最佳温度,该温度下造成断裂的根本原因是夹杂物所致。1200℃～1250℃可作为该钢的热轧温度区间。