The influence of adding γ phase stability elements on SAF2507 duplex stainless steels in laser welding process

摘要
本實驗係針對SAF2507雙相不銹鋼，利用金相、硬度、衝擊、
缺口拉伸試驗，對其母材及其添加N與Ni兩種γ相穩定元素雷射銲接之試片，進行基本之機械性質測試。另外藉由浸泡及極化腐蝕試驗，對經銲後熱處理之試片之耐腐蝕性加以評估。
實驗結果顯示，藉由控制所添加之N與Ni流量，可使銲道中γ相增加，得到適當之α/γ比例。硬度方面，添加N與Ni皆使銲道之硬度略高於母材，但差異不大。即γ相穩定元素之添加，對銲道中α/γ比例之影響較硬度明顯。
衝擊試驗顯示，添加N與Ni雷射銲接後，銲道中α/γ比例相近之銲件，添加Ni之試片DBTT較添加N之試片低，且Ni-4試片於 -100度C之破斷面仍呈現延性破斷之特徵。缺口拉伸試驗方面，因硬度値差異不大，於空氣中測試之最大應力強度(NTS)差異不大。於氫環境(20atm)測試中，母材無明顯之氫脆現象，而銲件之NTS Loss，以銲道中α/γ比例最高之N-0試片最高，隨α/γ比例下降而降低。
浸泡試驗顯示，N-30與Ni-2試片經700度C熱處理後之重量損失較600度C的高，且熱處理時間越長，重量損失隨之增加。另外，極化腐蝕試驗結果亦顯示，N-30與Ni-2試片經700度C熱處理後之腐蝕起始電位較經600度C熱處理後的低，腐蝕電流則較高，即抗腐蝕性較差。隨熱處理時間越長，腐蝕之情形越嚴重，且N-30與Ni-2試片經700度C熱處理2小時候之極化腐蝕表面皆有如孔蝕之小孔洞出現。這些現象與熱處理後σ相之生成之程度息息相關，當σ相生成之量增加時，腐蝕速率即增加。整體而言，在銲後熱處理後之耐腐蝕性測試方面，添加N之試片較添加Ni的效果為佳。