铬含量对00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢力学性能及耐腐蚀性能的影响

自从20世纪30年代开发出第一代双相不锈钢以来，研究人员主要通过调节双相不锈钢中铬、镍、钼、氮、钨等主要合金元素含量来优化钢的综合性能。00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢便是在此研究背景下，在日本NTKR-4和329J钢的基础上，通过适当调整合金成分，由我国自行研究开发出的介于第二代双相不锈钢和第三代超级双相不锈钢之间的一种新型双相不锈钢。该钢可适应更高压力、更低温度及氯离子介质环境，广泛应用于化工、化肥、石化等工业领域。本项目在其他合金元素含量基本相同的条件下，通过对三种铬含量的00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢进行拉伸与腐蚀试验，研究铬含量对其显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响，为该不锈钢的成分优化设计提供数据支持。

试验材料为00Cr25Ni7Mo3N双相不锈钢，其化学成分见表1所示。采用光华/350双辊热轧机对不锈钢进行7道次热轧，每道次厚度减小量约为2mm，热轧后在马弗炉中进行1060℃×40min固溶处理，然后快速水冷。在试验钢板（150mm×50mm×20mm）上，分别根据GB/T229-2007和GB/T228-2002截取标准尺寸冲击试样和拉伸试样，冲击试样缺口为U型，拉伸试样为圆棒型；根据GB/T18590-2001，沿试验钢厚度方向截取尺寸为30mm×20mm×4mm的腐蚀试样。

表1试验钢的化学成分（质量分数，%）

编号CSiMnNiMoNCrFe

10.0150.431.207.093.050.1625.52余量

20.0200.431.177.053.080.1624.48余量

30.0190.421.207.013.090.1623.87余量

根据GB/T229-2007和GB/T228-2002标准，采用JBN-300B型冲击试验机和MTS-CMT5000型万能试验机分别进行室温冲击性能和拉伸性能测试。对抛光好的试验钢在40℃的腐蚀剂中腐蚀1min，用BH2-MJL型光学显微镜观察其显微组织，根据ASTME562-11对试验钢中各相的体积分数进行测定。根据GB/T18590-2001标准，用失重法测出点蚀质量损失率。用Corrtest腐蚀测试系统进行电化学再活法（EPR）晶间腐蚀试验。

结果表明，随着铬含量的增加，试验钢中铁素体含量增多，奥氏体含量减少，当铬含量为25.5%左右时奥氏体和铁素体两相的体积比接近1∶1；当铬含量由23.87%增加到25.52%后，试验钢的屈服强度和抗拉强度分别提高了57.5，27.5MPa，冲击功下降了31.7J，但铬含量对试验钢塑性的影响较小；随着铬含量增加，试验钢的点蚀质量损失率明显减小，耐晶间腐蚀性能提高。