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合金元素Ti及熱處理工藝對0Cr18Ni10Ti奧氏體不銹鋼組織及性能的影響

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

0Cr18Ni10Ti為鉻鎳奧氏體不銹鋼,這類鋼種具有優(yōu)異的耐腐蝕性,綜合力學(xué)性能良好,同時(shí)由于其工藝性能和焊接性能優(yōu)良,在化工及輕工領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在奧氏體不銹鋼的發(fā)展中,常采用Ti替代C以降低晶間腐蝕,特別是敏化態(tài)晶間腐蝕。同時(shí)Ti作為合金元素可以有效改善奧氏體不銹鋼晶粒尺寸和力學(xué)性能。科研人員主要研究了Ti含量與晶粒大小相互關(guān)系以及在不同熱處理?xiàng)l件下,Ti含量對晶粒尺寸及力學(xué)性能的影響規(guī)律,確定最佳的Ti含量以及熱處理工藝。 

  試驗(yàn)鋼采用50kg真空感應(yīng)爐冶煉,鑄錠經(jīng)1150℃保溫開坯后,鍛成40mm厚板坯,再經(jīng)熱軋成13mm厚板材作為試驗(yàn)用料。試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分如表1所示。 

  表1  試驗(yàn)鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%) 

  

編號

  C

  Si

  Mn

  P

  S

  Cr

  Ni

  Ti

  T1

  0.053

  0.51

  1.17

  0.0053

  0.0049

  17.94

  10.34

  0.24

  T2

  0.055

  0.52

  1.17

  0.0041

  0.0039

  17.85

  10.30

  0.33

  T3

  0.055

  0.59

  1.19

  0.0060

  0.0037

  17.74

  9.98

  0.40

  T4

  0.050

  0.52

  1.12

  0.0039

  0.0035

  17.90

  10.49

  0.61

  對試驗(yàn)鋼主要采用固溶處理,研究經(jīng)不同溫度和時(shí)間固溶處理后試驗(yàn)鋼的性能變化規(guī)律。將熱處理后的試驗(yàn)鋼按照GB/T228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)制成拉伸試棒,測試其拉伸力學(xué)性能。采用MEF4M型光學(xué)顯微鏡觀察組織形貌。試驗(yàn)結(jié)果表明: 

 ?。?)在一定范圍內(nèi),隨著Ti含量增加,釘扎在晶界處的Ti(CN)含量增多,抑制了晶粒的長大,可以有效控制晶粒尺寸,提高鋼的力學(xué)性能,最佳Ti含量控制在0.4%。 

 ?。?)隨著固溶溫度升高,低于1050℃時(shí)鋼的強(qiáng)度較高,溫度在1050~1100℃區(qū)間,強(qiáng)度出現(xiàn)明顯的降低。固溶溫度繼續(xù)升高,強(qiáng)度繼續(xù)降低,但塑韌性有所提高。從力學(xué)性能考慮,固溶溫度應(yīng)控制在1050℃以內(nèi)。 

  (3)試驗(yàn)鋼在1050℃以上保溫,釘扎在晶界處的第二相逐漸溶解于基體中,對晶界的釘扎效果減弱,晶粒嚴(yán)重長大。為避免晶粒粗大,最佳固溶溫度為1050℃。