475°C의 메짐화

475°C 메짐화란 페라이트 단계에서 이중 스테인리스강을 315°C(599°F) ~ 540°C(1,004°F) 범위에서 가열할 때 가소성이 손실되는 것을 말합니다.이러한 유형의 메짐 현상은 침전 경화로 인해 부서지기 쉬운 파손이 ^[1]발생할 수 있습니다.

듀플렉스 스테인리스강

듀플렉스 스테인리스강(DSS)은 오스테나이트와 페라이트 미세 구조의 혼합물로, 합금이 페라이트로서 응고되고 온도가 약 1,000°C(1,830°F)까지 떨어지면 부분적으로 오스테나이트로 변환됩니다.Cr이 18-28%, Ni가 4-8% 함유되어 있으며 내식성이 우수하며, 특히 염화물 응력 부식 및 염화물 피팅 부식이 우수하며 타입 304 또는 316과 ^[2][3][4]같은 표준 오스테나이트계 스테인리스강보다 강도가 높습니다.이중강은 오스테나이트계 스테인리스강보다 크롬 함량이 20–28%로 높으며 몰리브덴 함량이 최대 5%이며 니켈 함량이 낮아 최대 9% 및 질소 ^[5][6]함량이 0.05–0.50%입니다.따라서 파이프 구조 시스템, 매니폴드, 라이저 등에 사용되는 연안 석유 및 가스 산업과 파이프라인 및 압력 ^[7]용기의 형태로 석유화학 산업에서 광범위하게 사용됩니다.

알파(α)상은 체심입방정(BCC) 구조의 페라이트상, ${\displaystyle \stackrel{}{\mathrm{}}}$ 3${\displaystyle \stackrel{}{}}$µ$(\displaystyle {3$}} m [229]공간군, 2.866 o 격자 파라미터, 1개의 트윈 시스템 {112} <111 > 및 3개의 슬립 시스템 {110 > <11 > <11 > <11 > <11 > <11 > <123 > <11 > <123 > <11 > <123 > <123 > <11 > <123 > <11 > <11 > <123 > <123 $({displaystyle\gamma$ 상은 얼굴 중심 입방체(FCC) 구조, ${\displaystyle \stackrel{}{\mathrm{}}}$ 3$$µ ${\displaystyle {3}}$ m [259] $공간$ 그룹 및 3.66Ω 격자 파라미터를 가진 오스테나이트상입니다.일반적으로 Ni, Cu가 더 많고 간질성 C 및 ^[10]N이 페라이트보다^[11][12] 오스테나이트에서 소성 변형이 더 쉽게 발생합니다. 변형 중에 오스테나이트 입자에 직선 슬립 밴드가 형성되어 페라이트-오스테나이트 입자 경계로 전파되어 페라이트 상 미끄러짐 현상을 돕습니다.벌크 페라이트 입자 ^[13][14][15]변형에 의해 곡면 슬립 밴드도 형성됩니다.

스피노달 분해에 의한 에이징 경화

듀플렉스 스테인리스는 페라이트 입자 크기가 크고 280~500°C(특히 475°C)의 온도에서 경화 및 연화 경향이 있기 때문에 인성이 제한적일 수 있습니다.과포화 고체 페라이트 용액의 스피노달 분해가 ^[18][19][20]Fe-리치 나노기($a$와$Cr-리치$나노기($a)$로 일어나며 G상 침전이 수반된다.이것에 의해, 페라이트상은 마이크로 ^[21]크랙의 우선적인 개시 사이트가 됩니다.이는 노화가 느린 변형률에서 δ3 {112} <111> 페라이트 변형쌍둥이를 촉진하고 국소 응력집중부위에서 ^[18][22]핵이 생성되며, 부모쌍둥 경계는 60°(in 또는 out)의 오배향으로 균열핵 ^[22][23][24]형성에 적합하기 때문이다.

스피노달 분해는 위상이 열역학적으로 불안정하기 때문에(즉, 오동작성 간격), 핵 형성에 대한 장벽 없이 상승 확산, 즉 음의 확산 $계수{\displaystyle \frac{{}^{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}^{}}{}}$ G ${\displaystyle \frac{{}^{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{x\mathrm{}}^{}}{}}$2(\$style {d^{2}$G$\over$ dx$^{2$를 통해 위상이 자연스럽게 두 개의 간섭성 상으로 분리되는 것을 말한다.$($ ^[25]1의 {\displaystyle ${a}$ $$+$(\$ {\$acute {})$ 영역$$${\displaystyle \stackrel{}{}\stackrel{}{}}$ $여기$서$$G(\$displaystyle$ G$)$는 용액 및 구성 몰당 깁스 자유 에너지입니다.경도를 높이고 자성을 ^[26]낮춥니다.혼합성 간격은 원자가^{[clarification needed]} 고체상을 두 개의 분리된 안정상의 ^[27]액체로 분해하는 각 화합물의 융점 아래의 위상 다이어그램에서 영역을 나타냅니다.

현미경 분석

전계방출총 투과전자현미경 FEG-TEM을 이용해 분해된 페라이트 중 나노스케일 변조구조가 Cr이 풍부한 나노페이지는 밝은 이미지를,^[28] Fe가 풍부한 어두운 이미지를 부여해 밝혀졌다.또한 이러한 변조된 나노기들은 시간이 ^[28][29]지남에 따라 더욱 거칠어진다는 것도 밝혀졌습니다.분해상은 특별한 배치가 없는 불규칙한 둥근 형상으로 시작하지만 시간이 지남에 따라 Cr이 풍부한 나노상은 <110> ^[29]방향으로 정렬된 평면 형상을 취한다.그러나 페라이트 경도는 노화시간에 따라 증가하므로 페라이트 확산률이 오스테나이트에 ^[26]비해 빨라 연성 오스테나이트상의 경도는 거의 변하지 않는다.그럼에도 불구하고,^[33] 오스테나이트는 두 상 사이의 갈바닉 부식을 강화하면서 요소의 대체 재배포를 거친다.

기계적 효과

스피노달 분해는 Cr 리치 나노상과 Fe 리치 나노상의 미스핏, 내부 응력, 탄성률의 변동으로 재료의 경화를 증가시킨다.간섭성(즉 격자 매칭)의 형성은 동일하지만 반대되는 변형을 유도하여 침전 형태와 매트릭스에 따라 시스템의 자유 에너지를 증가시키고 탄성 특성을 ^[27][34]침전시킨다.구면 포접물 주변에서는 왜곡이 순수하게 정수압적입니다.메짐화는 스피노달 분해(변조) 매트릭스와 (주변) G상 침전물(코트렐 대기^[36] 형성에 의한 내부 응력 완화)에 의한 전위 방해/잠금 때문에 발생한다.

G상 침전물은 Ni, Ti, ^[20]Si가 풍부한 상이지만, Cr, Mn은 Ti 부위로 치환될 수 있으며, 곡립 ^[20]경계에서 두드러지게 나타나기 때문에 명명될 수 있다.G상 침전물은 장기 숙성 중에 발생하며,^[37] 페라이트상에서의 Ni 함량을 증가시킴으로써 촉진되어 내식성을 크게 ^[38]감소시킨다.타원체 형태학, FCC 구조(${\displaystyle \stackrel{}{\mathrm{}}}$ 3 ${\$ ${\displaystyle {3}}$ $m$),^[39] 11.4Ω 격자 매개변수를 가지며,^[40][41] 직경 < 50 nm가 경과함에 따라 증가한다.

치료

550°C 열처리는 스피노달 분해를 역전시킬 수 있지만 G상 ^[42]침전물에는 영향을 미치지 않는다.페라이트 매트릭스 스피노달 분해는 나노기간의 전기 전도율 차이와 G상 ^[43][44]침전물의 용해로 인해 시스템의 자유 에너지를 변화시키는 외부 펄스 전류를 도입함으로써 실질적으로 역전시킬 수 있다.주기적 부하는 스피노달 ^[45]분해를 억제하고 방사선은 스피노달 분해를 가속화하지만 상호 연결된 네트워크에서 고립된 ^[46]섬으로 특성을 변화시킨다.

추가 정보

레퍼런스