鋁對(duì)鐵素體不銹鋼的組織和力學(xué)性能的影響

2015-8-19 8:28:53      點(diǎn)擊：
 鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼是不銹鋼中產(chǎn)量和消費(fèi)量****的兩類不銹鋼。隨全球鎳資源的越來越緊張，大力提高不含鎳的鐵素體不銹鋼的使用比例，是節(jié)約鎳資源、發(fā)展不銹鋼的出路和方向。而由于鐵素體不銹鋼韌性低、成形性、耐晶間腐蝕性和焊接性能差等原因，很多領(lǐng)域還不能完全替代奧氏體不銹鋼。故現(xiàn)代鐵素體不銹鋼的發(fā)展方向主要有：繼續(xù)圍繞降低碳和氮含量，并添加鈦、鈮，以改善自身的耐晶間腐蝕、冷成形和焊接性。另一個(gè)方向是進(jìn)一步提高鉻、鉬、硅或鋁含量，以改善耐點(diǎn)腐蝕和進(jìn)一步提高抗高溫氧化性，從而利用成本上的優(yōu)勢(shì)在建筑和化工領(lǐng)域等同奧氏體不銹鋼展開競(jìng)爭(zhēng)。本文以鐵素體常用鋼種之一的439不銹鋼為研究對(duì)象，通過添加鋁，降低硅在不銹鋼中的含量，詳細(xì)研究了鋁對(duì)鐵素體不銹鋼顯微組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律。

    采用90kg的真空感應(yīng)爐冶煉實(shí)驗(yàn)鋼，澆注成鋼錠。將鋼錠于1100℃鍛打成若干個(gè)300mm×250mm×30mm的煅坯。然后將煅坯在1080℃保溫30min經(jīng)5道次熱軋至4mm厚的熱軋板，終軋溫度為850℃。熱軋退火制度為950℃保溫5min。退火完畢后用噴丸機(jī)去除表面的氧化鐵皮，在前后帶張力為24kN的4輥可逆式冷軋機(jī)上進(jìn)行潤(rùn)滑軋制，冷軋至1mm，最后將冷軋板在930℃再結(jié)晶退火1min。通過金相觀察、硬度測(cè)試和拉伸試驗(yàn)研究鋁對(duì)鐵素體不銹鋼微觀組織和性能的影響。

    439不銹鋼中Al≥0.063%時(shí)，冷軋板出現(xiàn)剪切帶。439不銹鋼中0.018%≤Al≤0.55%時(shí)，不銹鋼的晶粒尺寸隨著鋁含量的增加而減小。并且，隨著不銹鋼中鋁含量的增加，硬度、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度增大，但是伸長(zhǎng)率、平均塑性應(yīng)變比r值和應(yīng)變硬化系數(shù)n值逐漸減小。