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      V、Nb、Ti的添加和退火溫度對(duì)AISI301L不銹鋼顯微組織和拉伸性能

      時(shí)間:2019-06-13    作者:無(wú)錫不銹鋼板    瀏覽:0

      無(wú)錫不銹鋼的晶粒細(xì)化是一種使鋼強(qiáng)化而不至于使鋼的延性和韌性惡化的方法。因此,鋼鐵業(yè)界對(duì)晶粒細(xì)化的研究已經(jīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)時(shí)間,而且近年來(lái),在該領(lǐng)域的研究范圍也更廣了。

      眾所周知,在亞穩(wěn)態(tài)奧氏體無(wú)錫不銹鋼中,通過(guò)應(yīng)變感生馬氏體(α’)相變以及緊隨其后的從α’到奧氏體(γ)的可逆相變可以獲得細(xì)小的晶粒。日本住友的研究者們對(duì)301L不銹鋼進(jìn)行了研究,其目的是為了研究在高氮的奧氏體不銹鋼中,通過(guò)釩、鈮和鈦的“釘扎”作用來(lái)獲得較小尺寸的晶粒。

      為此,在所研究的301L無(wú)錫不銹鋼中加入不同含量的釩、鈮和鈦微合金化元素。V、Nb、Ti的含量分別為0.002~1.0mass%、0.002~0.3mass%、0.002~0.3mass%;將澆注的鋼錠機(jī)加工成40毫米厚的試樣,在1200℃下熱軋、退火,并冷軋;隨后在1150℃下固溶處理達(dá)600秒,水淬,以防止在冷卻過(guò)程中,發(fā)生碳化物和氮化物的析出;以67%壓縮比在25℃的室溫下研究301L不銹鋼顯微組織和拉伸性能的影響。研究結(jié)果如下:

      1)隨著V、Nb分別增加至0.5和0.1mass%,析出物的濃度增加,晶粒度減??;當(dāng)V超過(guò)0.5mass%、Nb超過(guò)0.1mass%時(shí),加Ti對(duì)晶粒度并無(wú)影響,這是因?yàn)樘砑拥倪@些微合金化元素不會(huì)對(duì)析出物濃度的增加做貢獻(xiàn)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn),隨著退火溫度從1000℃降為850℃,晶粒度也會(huì)減小。

      2)晶粒細(xì)化還可以用細(xì)小的析出物微粒的“釘扎”作用和其在晶界處移動(dòng)的減少來(lái)解釋。添加到鋼中的V、Nb、Ti的“釘扎”作用的大小由這些元素在固溶處理或退火時(shí),不同溫度下溶解度的差所決定。其中,V的“釘扎”作用最明顯,因?yàn)槠淙芙舛炔钭畲蟆?/span>

      3)隨著V和Nb添加量的增加,以及退火溫度的下降,0.2%屈服強(qiáng)度從400增至750N/mm2。按照Hall-Petch關(guān)系式,材料的這種強(qiáng)化,主要是通過(guò)晶粒細(xì)化實(shí)現(xiàn)的。

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