《表3 试样A5底部颗粒EDS测试结果 (质量分数)》

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《固溶温度对Ag2205双相不锈钢组织与性能的影响》

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对固溶含Ag试样、母材2205及含Cu2205进行拉伸试验与硬度测试，固溶试样的力学性能对比见图3。从图3可以看出:随着固溶温度的升高，试样的伸长率持续上升，抗拉强度与洛氏硬度则先降低后升高，当固溶温度为1 150℃时，试样综合力学性能最佳，优于母材2205与Cu2205力学性能。由图3还可知:Cu的加入使2205材料抗拉强度与洛氏硬度增大，而伸长率降低，这是由于Cu的溶入起到了一定的固溶强化作用。此外，对比A3与B1试样可知:在相同固溶温度和Cu质量分数的情况下，Ag的加入使试样抗拉强度降低而伸长率提高。图4所示为不同温度固溶含Ag试样室温拉伸断口形貌图。对比试样断口形貌可发现:A1断口韧窝小且浅，A2断口韧窝有所增大且大韧窝周围分布有小韧窝，A3断口韧窝进一步增大并且部分韧窝较深，A4与A5断口均为大韧窝，相比之下，A5断口韧窝最大、最深。根据断口学理论可知:韧窝小且浅，试样的塑性较差；韧窝大而深，试样则表现出良好的塑性。由此推知试样塑性从优到劣顺序为A5，A4，A3，A2和A1，这与图3中材料的断后伸长率相符。此外，在试样断口韧窝观察到细小颗粒状夹杂物。取综合力学性能最佳的A5试样进行颗粒EDS测试，结果见表3。由表3可知:区域I富含Ag和Cu，推知其为含Ag相颗粒；区域II富含Cr，Mn和S，根据文献[24]可知其为硫化物夹杂物。出现上述力学结果与γ相晶粒粒径、α相体积分数以及含Ag相的分布均有极大关系。γ相细化导致组织中单位体积内晶界数目增多，位错滑移阻力增强，使试样抗拉强度和硬度增大，起到细晶强化作用。室温下α相强度高于γ相强度，塑性低于γ相塑性，α相体积分数增大会使抗拉强度增大而塑性降低。含Ag相进一步溶解，促进Ag与Cu溶入基体，会导致晶格畸变增大、位错阻力增强，使得滑移受阻，起到固溶强化作用；另一方面，弥散分布的Ag相粒径减小，使Ag在基体中分布更均匀而充分发挥软化效应，材料伸长率提高。当固溶温度由1 050℃升至1 075℃，γ相粒径明显增大（见图1 （b）和（c）） ，此时γ相晶粒这一因素起主导作用，使材料和硬度均下降。当固溶温度继续升高，γ相晶粒粒径减小、α相体积分数增加，Ag相溶解固溶，使材料抗拉强度与硬度均提高。此外，固溶温度的升高促使Ag溶解并发挥软化效应，有利于增大材料塑性。因此，随着固溶温度升高，材料伸长率逐渐增大，而抗拉强度和硬度呈先降低后升高的趋势。