00Cr22Ni5Mo3N是由奧氏體和鐵素體組織構成的一種雙相不銹鋼，是一種典型的含N、Mo及超低碳二代雙相不銹鋼，經(jīng)恰當熱處理后，奧氏體和鐵素體兩相比例接近1∶1。由于該雙相不銹鋼兼有鐵素體和奧氏體不銹鋼的性能特點，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、力學性能、焊接性能。這些優(yōu)異性能的結合，使其廣泛應用在石油、化工和電力等領域。
00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼熱加工塑性較差，熱加工時易在表面和邊部產(chǎn)生裂紋，這種缺陷嚴重影響了其成品質量。所以，探討熱加工制度對00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼鑄坯高溫相比例、顯微組織及相成分對改善材料的高溫塑性具有實際的指導意義。實驗材料采用工業(yè)生產(chǎn)的00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼鑄坯，取鐵素體含量接近相等處，試樣尺寸為20mm×20mm×15mm，成分見表1。采用光學顯微鏡（OM）和掃描電鏡（SEM）檢測試樣的顯微組織變化和相成分的變化，采用電子探針（EMA）檢測σ相中的主要元素，采用FERITSCOPE FMP30檢測儀檢測試樣的鐵素體含量。00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼鑄坯試樣的熱處理制度為（800～1300）℃×60min，所有試樣加熱保溫后采用水冷。表1 00Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼化學成分（質量分數(shù)，%） C Si Mn P S Cr Ni Mo N Fe 0.028 0.45 1.5 0.020 0.0020 22.5 5.3 3.2 0.155 余量 研究表明：800～950℃保溫時，組織主要以σ相和奧氏體相（γ2）轉變?yōu)橹鳎?50～1300℃保溫時，主要以鐵素體組織轉變?yōu)橹?，鐵素體含量隨著溫度的升高而增加；不同的保溫段，鐵素體轉變也不盡相同，其中950～1150℃保溫時，鐵素體轉變量較少，而在1150～1300℃保溫時，鐵素體轉變較為迅速；通過化學試劑腐蝕1150～1300℃保溫試樣，鐵素體組織內發(fā)現(xiàn)大量的微裂紋，主要是由于試樣的殘余熱應力造成的；通過電子探針（EMA）對σ相檢測表明，σ相主要富集Mo、Cr元素；掃描電鏡（SEM）對試樣檢測表明，鐵素體和奧氏體相成分有所不同，鐵素體主要富集Cr、Mo等元素，而奧氏體主要富集Ni、Mn等元素，隨著溫度的升高，化學成分也有變化。