FeCr16耐蚀软磁合金中σ相析出的影响因素

朱银存; 宋长江; 田玉新

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00201

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

FeCr16耐蚀软磁合金中σ相析出的影响因素

冶炼与凝固 | 更新时间：2025-05-09

- FeCr16耐蚀软磁合金中σ相析出的影响因素
- Influence Factors on σ-Phase Precipitation of FeCr16 Corrosion-resistant Soft Magnetic Alloy
- 特殊钢 2025年46卷第2期页码：62-66
- 作者机构：
  
  1.宝武特种冶金有限公司技术中心，上海 200940
  2.上海大学材料科学与工程学院，上海 200444
- 作者简介：
  
  朱银存（1982—），男，硕士，工程师；E-mail:740754@baosteel.com
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00201
  中图分类号： TG142.1
- 收稿：2024-08-09，
  
  纸质出版：2025-03-30
- 稿件说明：
移动端阅览
朱银存,宋长江,田玉新.FeCr16耐蚀软磁合金中σ相析出的影响因素[J].特殊钢,2025,46(02):62-66.

Zhu Yincun,Song Changjiang,Tian Yuxin.Influence Factors on σ-Phase Precipitation of FeCr16 Corrosion-resistant Soft Magnetic Alloy[J].Special Steel,2025,46(02):62-66.
朱银存,宋长江,田玉新.FeCr16耐蚀软磁合金中σ相析出的影响因素[J].特殊钢,2025,46(02):62-66. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00201.

Zhu Yincun,Song Changjiang,Tian Yuxin.Influence Factors on σ-Phase Precipitation of FeCr16 Corrosion-resistant Soft Magnetic Alloy[J].Special Steel,2025,46(02):62-66. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00201.

摘要

分析了FeCr16耐蚀软磁合金在电渣重熔过程中凝固组织内σ相析出的影响因素，采用1 LM21H-SVF17SP激光共聚焦显微镜，以5、10、20 ℃/min不同冷却速率对FeCr16耐蚀软磁合金进行了从1 600 ℃至1 400 ℃的凝固析出实验。并结合JMatPro软件进行热力学计算，研究了Cr的偏析和σ相析出之间的关系。此外，进行了电渣重熔过程不同熔速的试验，并研究了σ相析出和熔速之间的关系。试验结果表明，冷却速率较低时，合金的Cr偏析程度较大，随着冷却速率的增加，Cr的最大偏析率和平均偏析率均有所下降；Cr的偏析为σ相的析出提供了良好的动力学条件。电渣重熔速度越大，凝固速率越慢，偏析程度越高，越易析出σ相；电渣重熔速度为3.5~4.5 kg/min时，热处理后的组织中未发现σ相，而当熔速调整为5.0~6.0 kg/min时，经过热处理后的组织在晶内及晶界处均有σ相析出。最佳电渣重熔速度为3.5~4.5 kg/min。

Abstract

In order to investigate the influencing factors of the precipitation of σ phase in the solidification structure of FeCr16 corrosion-resistant soft magnetic alloy during electroslag remelting process， a series testes has been conducted to study the solidification process and precipitation of FeCr16 corrosion-resistant SMA （Soft Magnetic Alloy） from 1 600 ℃ to 1 400 ℃ at different cooling rates of 5， 10， 20 ℃/min by using 1 LM21H-SVF17SP LSCM （Laser Scanning Confocal Microscopy）. Meanwhile combining with thermodynamic calculation via JMatPro software， the relationship between segregation of Cr and σ-phase precipitation was studied. In addition， the test was performed with different melting rates during ESR process ， and the relationship between σ-phase precipitation and ESR speed was also investigated. The results showed that while the cooling rate of solidification was low， the segregation degree of Cr element in the alloy was relatively high. With the increase of cooling rate， the maximum segregation rate and average segregation rate of Cr element both decreased； The segregation of Cr element provided favorable kinetic conditions for the precipitation of σ-phase. The higher ESR speed was， the slower the solidification rate， the higher the segregation， the more easily the σ-Phase precipitated. When ESR speed was set as 3.5 kg/min-4.5 kg/min， no σ Phase was found in the microstructure of ESR ingot after heat treatment， while the ESR speed was adjusted to 5.0 kg/min-6.0 kg/min， σ-Phase precipitation was detected. The optimal ESR speed was 3.5 kg/min-4.5 kg/min.

关键词

Keywords

references

刘佑华 . 精密合金专集第一部分：软磁合金［J］. 金属材料研究， 1994 ， 20 （ 4 ）： 1 - 49 ．

Elmer J W ， Palmer T A ， Specht E D . In situ observations of sigma phase dissolution in 2205 duplex stainless steel using synchrotron X-ray diffraction ［J］. Materials Science and Engineering： A ， 2007 ， 459 （ 1-2 ）： 151 - 155 .

Hsieh C C ， Wu W T . Overview of intermetallic sigma （σ） phase precipitation in stainless steels ［J］. ISRN Metallurgy ， 2012 ， 2012 ： 732471 .

Maehara Y ， Ohmori Y ， Murayama J ， et al . Effects of alloying elements on σ phase precipitation in δ-γ duplex phase stainless steels ［J］. Metal Science ， 1983 ， 17 （ 11 ）： 541 - 548 .

Lee J ， Kim I ， Kimura A . Application of small punch test to evaluate sigma-phase embrittlement of pressure vessel cladding material ［J］. Journal of Nuclear Science and Technology ， 2003 ， 40 （ 9 ）： 664 - 671 .

Magnabosco R . Kinetics of sigma phase formation in a Duplex Stainless Steel ［J］. Materials Research ， 2009 ， 12 （ 3 ）： 321 - 327 .

卢凤喜 . 电工钢中的析出物［J］. 武钢技术， 2009 ， 47 （ 2 ）： 53 - 57 ．

姜　方，张孟昀，王　刚，等 . 热处理温度对含钼铁素体不锈钢0Cr 17 Mo2S组织及性能的影响［J］. 特殊钢， 2019 ， 40 （ 4 ）： 48 - 50 .

易忠烈，陈兴润，魏海霞，等 . 冷却速率对 2507 超级双相不锈钢 σ 相析出的影响［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 2 ）： 17 - 20 .

高义民 . 金属凝固原理［M］. 西安：西安交通大学出版社， 2010 .

梁　强，陈希春，郭汉杰 . 熔速对GH4169合金电渣重熔凝固过程参数影响的数值模拟研究［J］. 铸造技术， 2013 ， 34 （ 8 ）： 1016 - 1020 .

张福利，张晓峰，李　程 . 熔速对电渣重熔GH4169合金凝固组织的影响［J］. 河北冶金， 2018 （ 12 ）： 17 - 22 .

Wang M ， Zha X D ， Gao M ， et al . Structure， microsegregation， and precipitates of an alloy 690 ESR ingot in industrial scale ［J］. Metallurgical and Materials Transactions A ， 2015 ， 46 （ 11 ）： 5217 - 5231 .

浏览量

下载量

CSCD

CNKI被引量

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

冷却速率和氮含量对高锰无磁钢中AlN夹杂物析出和长大行为的影响

锻造工艺对Fe10Cr10Co软磁合金组织及性能的影响

C650R镍基合金大型锭铸态组织特征及均匀化工艺

固溶处理温度及冷却方式对Ni-Cr-Mo-Co耐热合金组织与性能的影响

12Cr1MoV珠光体耐热钢连续冷却相变研究