中华不锈钢网特别报道:钢的化学成分设计钢的耐蚀性能主要取决于其化学成分新型钢的主要合金元素有铬，试验结果在激光的辐照下，不锈钢表面的温度上升。由于激光功率的涨落，温度上升的过程中伴随有温度的涨落。连续0激光的功率涨落体现为一波动现象，其波动的频率、幅度为随机过程。这样就导致在连续C2激光辐照下，材料表面的温度涨落也表现为一波动现象。连续C2激光辐照下不锈钢表面的温度变化和涨落如囝2和囝3所示。在中，红外快速像议的测量范围选择适当，精度也较高。较准确的记录了不锈钢表面温度的波动过程。而在中，红外快速热像仪的测量范围偏大，精度也不如囝2.但它们记录的温度皮动的趋势是相同的。
队和中可明显的看到，随激光加热时间的增加，不锈钢表面光斑中心的温度涨落幅度基本不变。这不同于铝、低碳钢、环氧树脂和有机玻璃等固体材料的情况。之所以会有这样的现象。参照中的结论就不难解释然而实际的情况中，材料的热学参数往往随温度变比对于低碳钢，其热传导率和不锈钢热传导率A与温度的关系图不锈钢热扩率K与度的关系囝传导率和热扩散率都增加。此时，随激光加热时间的增加，温度上升，温度涨落的幅度增加。而随温度增加，々增加会使温度的涨落幅度减小，K增加会使温度涨落幅度增加。几方面作用的最终结果，要看哪一方面起主要的作用。从和中可见，不锈钢表面温度涨落的幅度基本保持不变，说明是随温度增加而抑制涨落的趋势占主导。从和的比较中可以发现随温度的变化幅度要比K对温度的变化幅度大，也证明是因为是随温度增加变化较大而抑制了涨落。镍，钼，铜，硅，锰和碳，其中铬和碳一部分溶于基体，另一部分以铬的碳化物形式存在，而其它的合金元素主要溶于基体中。固溶于基体中的合金元素总要将其自身的腐蚀特性或多或少地体现出来，下面讨论这些合金元素对新型钢耐碱腐蚀性能的影响，从而确定含有固相颗粒高温碱液条件下适用的最佳成分范围铬是不锈钢中不可缺少的合金元素，它在碱液中钝化电位范围宽，钝化临界电流密度小，因此铬具有良好的钝化性能，在含有氧化性介质的碱液中，铬的钝化作用能得以充分发挥，随着铬量的增加，腐蚀率下降，特别是在碱液中存在的液流冲刷和固体颗粒的情况下，铬对钢的磨蚀性能影响更大，因为铬量直接影响到碳化物的含量，所以增加铬量，可提高不锈钢的抗磨损能力，含铬量低，碳化物数量减少，耐磨蚀性能下降为此，根据该钢用于含有固相颗粒的高温碱介质条件和使用要求确定其含铬量为22%镍也是不锈钢中主要的合金元素，它是奥氏体形成元素镍具有较高的热力学稳定性，它的钝化作用很强，与铬配合，加入镍可明显地提高钢的耐蚀性，但由于镍的价格昂贵，所以在保证钢性能要求的前提下应尽量降低其加入量，为此，在新型钢的成分设计中镍的含量为4%~8%钼可提高钢的耐蚀性，因为钼的钝化能力强，并且有改善表面膜性质的作用，所以钢中加入2%~3%的钼，可在其表面上形成富钼氧化膜，这种既含铬又含钼的氧化膜具有较高的稳定性，能有效地抑制氯离子等的侵入而产生的点蚀，对提高钢的抗蚀性具有重大作甩铜有抑制活性溶解的效果，并可提高钢的基体电极电位。此外，2%~3%铜与~3%钼配合加入能显着提高钢的耐蚀性，比单独加钼效果好得多。
中华不锈钢网特别报道:碳在不锈钢中是稳定奥氏体的元素，不锈钢的强度和硬度则随含碳量的增加而提高，但碳高会损害钢的耐蚀性，特别是抗晶间腐蚀的能力，针对含有固相颗粒的高温碱介质，考虑铬的碳化物析出可提高钢的耐磨性，在相应提高钢的含铬量的同时，将碳桂可提高不镑钢基体的电极电位，从而提高其抗电化学腐蚀的能力。硅与铬相似，能在钢表面形成一层致密的氧化膜，提高钢在介质中的化学稳定性但是硅的大量加入又会使钢变脆，故在此钢成分设计中确定为20%~2.5%锰是促使奥氏体形成的元素，锰的加入虽然可部分地代替镍的作用，但锰会使钢的耐蚀性降低，故确定锰为1.5%~25%.磷和硫均为有害杂质，应严格控制其含量2钢的冶炼及热处理试验钢在中频感应电炉中采用不氧化法冶炼，所用的金属炉料主要有微碳铬铁、电解镍低碳钼铁、电解铜硅铁锰铁、工业纯铁和废钢等。冶炼中采用了先后不同的加料次序，大功率冶炼及脱氧等一系列工艺措施，从而获得了高质量的试验钢，钢的出炉温度为1650°C，浇注温度为1550°C，采用铂铑-铂快速热电偶测温，每种成分钢液均浇注30mmK150mm试棒和基尔试块，并分别测试其铸造性能试验钢的化学成分分析结果见表1试验钢的热处理均在配有自动控温器的箱式电炉中进行。由于双相铸造不锈钢在热处理过程中有相变发生，这种变化对双相不锈钢的性能有显着影响，由Fe-CHNi相图可知，在不同加热温度下固溶处理，双相钢的T和V两相比例发生变化，加热温度足够高时，发生V>T转变，T相增多，V相减少；当固溶温度超过某一温度后，双相钢将变成单一的铁素体组织；当加热温度过低时，粗大铸态组织不能完全细化，成分偏析现象得不到改善，合金元素不能充分固溶到两相中，甚至有可能出现畔相为保证试验钢具有良好的耐蚀性与耐磨蚀性能，本文在大量试验的基础上，采用了1050°<2h水冷的固溶处理3试验方法3.1显微组织观察采用卧式金相显微镜观察试验钢的显微组织，并拍摄其组织照片。用X射线衍射分析新型钢的相结构。用电子探针对合金元素在两相中的分布进行了定量分析，每一相任选三点，其结果为三点的算术平均值采用网格法对新型钢组织含量进行了定量测试，为了保证测量精度，每个试样随机任选30个视野。
3.2腐蚀试验试验钢经固溶处理后均加工成25以5mm的圆试片，其表面经细磨、抛光脱脂，每三片为一组，分别放入10%NaOH并含有40%CaC3固相颗粒的溶液瓶中，上磨口配有冷凝器以保证介质浓度。
试验前向溶液中吹入氮气脱氧，试验温度为100°C，采用恒温水浴控制，试验时间为连续72h采用失重表1试验钢的化学成分（w%）钢号余量该钢为研制的新型双相铸造不锈钢，其余为对比材料。
法计算试验钢的全面腐蚀速度，试验结果为三个试样的平均值3.3磨蚀试验腐蚀磨损试验在自制的磨蚀试验机上进行。试样为经固溶处理后加工成6mm<45mm的圆柱试棒，试样夹盘可同时夹持6根试棒，中心还设置有搅拌浆，用以防止固相颗粒沉降，见动的距离，以三条螺旋线流动长度的平均值而定4试验结果与分析4.1显微组织观察与分析试验钢的组织见可见，其铸态组织中，析出较多的第二相，组织粗大，两相分布不均匀，而且形态不规则采用X射线衍射分析该钢的基体组织和第二相，由的X射线衍射结果可知，新型钢的基体组织为a铁素体，并在其间分布着较多的Y奥氏体和析出一定量的块状碳化物，碳化物为Cr/G型该钢经固溶热处理后，其组织得到明显细化和均匀化，而且两相比例也发生了变化，采用网格法测定的结果见表2表2新型钢中不同热处理状态下的Y相含量）新型钢的热处理状态铸态固溶态y相的总量8m/s滑动速度下连续磨蚀12h试验介质为10%NaOHn40%CaC3固相颗粒（颗粒直径为1~5mm），试验介质温度为100°C测定前先磨10min，待稳定后再取数据，采用失重法计算试验钢的磨蚀失重率和磨蚀速度，其结果为三个试样的平均值用扫描电镜（SEM）观察与拍摄磨蚀表面3.4力学性能测试2h水冷固溶处理后，加工成直径为10mm，标距L=的拉伸试样和10mn10mn55mm的夏氏V型缺口冲击试样，在万能强度试验机上测试钢的拉伸强度、屈服强度、伸长率和断面收缩率，在冲击试验机上测试钢的冲击值，在硬度试验机上测定钢的硬度，其结果均为三个试样的平均值。
3.5铸造性能试验试验钢的热裂倾向是采用ZQS-2000型双试棒热裂钱收缩仪，测力元件为BHR-4/200kg电阻式荷重传感器，采用热裂时的裂纹大小形态，热裂力及热裂温度来判别试验钢的热裂倾向。
钢的自由线收缩测试是采用电测传感器位移法，试棒尺寸为20mmK200mm，以试棒的绝对收缩量与试棒原长的比值百分率确定试验钢的线收缩的大小。
采用ZLL-150Q型同心三螺旋线流动性测定仪测试钢的流动性，其流动性根据钢水在砂型中流由表2可见，新型钢DSS-1的铸态组织中相量较多，经过固溶处理后Y相的总量减少，各种合金元素在两相中分布的电子探针（EMPA）定量分析结果见表3由表3可以看出，合金元素铬、钼和硅富集于a基体中，其含量明显高于该钢的实际成分，而镍、铜和锰富集于Y相中。
4.2腐蚀行为试验钢在高温喊中的腐蚀试验结果见表4由表4可见，新型双相铸造不锈钢DSS-1具有与对比材料KM-1钢相当的耐高温碱腐蚀性能，明显优于316L不锈钢。这是因为前两种钢与316L不锈钢相比较，虽然其含碳量和含锰量高含镍量低，但其含铬量与含硅量明显高于后者，并含有铜，所以合金元素铬、硅和铜对高温碱介质有较大贡献，因此，新型钢具有良好的耐蚀性和成本较低等特点4.3磨蚀行为试验钢的磨蚀试验结果见表5由表5可见，新型钢具有最低的失重率和磨蚀速度，与IKM-1钢相差不大，但明显优于316L不锈钢，这是因为新型钢的含碳量、含铬量和含硅量均较高，并含有一定量的铜，故有一定的固溶强化与析出强化效果，所以该钢在含有较多颗粒的介质中更为耐磨，而且它在高温碱介质中的耐蚀性能也明显优于316L钢，因而新型钢的抗磨蚀性能亦明显比316L钢好。为用扫描电镜拍摄的磨蚀照片。由可以看出，新型钢在含有固相颗粒的高温碱溶液中的磨痕是浅平而均匀的犁沟；KM -1钢在相同倍率下可观察到局部的裂纹和小坑；而316L不锈钢，由于它腐蚀较严重，因此其表面看不到更多的犁沟，主要是断裂形成的磨蚀坑。
4.4力学性能试验钢的力学性能试验结果见表6由表6可以看出，新型钢的强度和塑韧性与IKM-1钢相差幅度不大，但其强度和硬度明显高于316L不锈钢，这也是该钢耐磨性好的主要原因。
4.5铸造性能试验钢的铸造性能测试结果见表7由表7可见，新型钢DSS-1具有热裂倾向小表4试验钢的腐蚀试验结果钢号介质及浓度温度t时间腐蚀速度表3新型钢两相中合金元素含量（w/%）相表5试验钢的磨蚀试验结果钢号介质及浓度温度t失重率磨蚀速度表6试验钢的力学性能钢号拉伸强度e/MPa屈服强度es/MPa伸长率W/%断面收缩率%冲击值T/.cm-2HBDSS-1714表7试验钢的铸造性能钢号浇注温度C热裂力热裂温度C流动性线收缩试验钢的磨蚀形貌SEM150（K 5结论新型钢DSS-1的化学成分设计的特点为较高的含铬量、含硅量与含碳量和适量的镍钼、铜多元合金的复合作用，使该钢具有较好的综合性能新型钢的铸态组织为在a铁素体基体上存在着适量的奥氏体（Y）及CnG型碳化物，该钢经1050°C<2h水冷固溶处理后，其组织得到明显细化与均匀化温碱苛刻介质条件下具有良好的耐腐蚀性能。中华不锈钢网特别报道
