双相不锈钢潜水泵制造中的析出相分析与工艺改进.pdfVIP

总第230期山西冶金Total230

2025年第3期ShanxiMetallurgyNo.3,2025

试（实）验研究DOI:10.16525/14-1167/tf.2025.03.009

双相不锈钢潜水泵制造中的析出相分析与工艺改进★

耿尚友

（山西天海泵业有限公司，山西运城044001）

摘要：为适应海水、化工等腐蚀环境，采用双相不锈钢制造潜水泵，但双相不锈钢潜水泵在生产过程中经常出现

裂纹问题。针对双相不锈钢裂纹，采用相图计算、光学显微镜、扫描电镜等方法进行分析。结果显示：相和α相以

条带状形式交替分布构成，相沿相界析出;α析出相降低双相不锈钢的力学性能，形成应力集中,从而导致裂纹

产生。通过实施成分控制、提高浇注温度以及进行固溶热处理等有效措施，成功地将相熔入基体材料中，从而确

保了双相不锈钢水泵未出现裂纹问题。

关键词：双相不锈钢；潜水泵；析出相

中图分类号：TG269文献标识码：A

0引言浇注完成后，紧随其后的热处理步骤同样至关重

为制造适用于海水、化工等腐蚀环境下的潜水泵，要。此阶段通过特定的加热与快速冷却工艺，促使析

需要采用高耐蚀材质作为泵体材料，例如奥氏体不锈出相重新溶解，进而优化双相不锈钢的组织结构,提

钢、双相不锈钢等[1-10]。ZG00Cr22Ni5Mo3N(s32205)双升其性能与稳定性。

相不锈钢与奥氏体不锈钢316L相比，耐腐蚀性能更2析出相分析

强,钢中的贵重金属Ni含量更低,因而更受客户欢迎。2.1相图计算

但在生产过程中，双相不锈钢水泵会出现气孔、夹渣、根据表1中列出的0Cr22Ni5Mo3N双相不锈钢

的化学成分，绘制相应的平衡相图，如图1所示。在双

裂纹等问题[11-201,导致废品率高，难以按时交货。本文

拟讨论双相不锈钢水泵在制造过程中的析出相问题，相钢从液相冷却至室温固态的凝固及后续冷却过程

并提出改进措施，以期提高产品质量，降低废品率。中,涉及的主要物相包括液相、铁素体相、奥氏体相、

1工艺路线及双相不锈钢成分M23C。碳化物以及SIGMA(α)相等。其中，SIGMA相

0Cr22Ni5Mo3N的化学成分如表1所示。（α)和特定条件下的低温铁素体相（尤其是与475℃

0Cr22Ni5Mo3N化学成分脆性相关的α相)被认为是导致裂纹形成的主要因素。

表10

w(si)w(Mn)w(Cr)w(Ni)w(Mo)W(N)SIGMA相(α)作为含钼不锈钢中易于出现的一

w(c)/%/%/%w(P)/%w(s)/%/%1%/%

22.00~4.50~3.00~0.14~种脆性相，具有四方结构的金属间相特性，主要由

≤1.00≤2.00

≤0.03≤0.03≤0.02

23.006.503.500.20Fe、Cr、Mo等元素构成。其高硬度特性会显著降低钢

双相不锈钢水泵生产工艺流程为：中频炉一→钢的韧性和塑性,特别是在950℃开始析出时,对材料

包一浇注一热处理。的整体性能构成不利影响。

在从中频炉到钢包的冶炼流程中，核心环节聚焦另一方面,双相不锈钢的475℃脆性现象则与α

于精确的成分设计，通过精细调整以确保双相不锈钢