V、Nb、Ti的添加和退火温度对AISI301L不锈钢显微组织和拉伸性能的影响
发布时间:2011-12-09 06:02
作者:互联网
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钢的晶粒细化是一种使钢强化而不至于使钢的延性和
韧性恶化的方法。因此,
钢铁业界对晶粒细化的研究已经进行了很长时间,而且近年来,在该领域的研究
范围也更广了。众所周知,在亚稳态
奥氏体不锈钢中,通过应变感生
马氏体(α’)相变以及紧随其后的从α’到奥氏体(γ)的可逆相变可以获得细小的晶粒。
日本住友的研究者们对301L不锈钢进行了研究,其目的是为了研究在高氮的奥氏体不锈钢中,通过
钒、
铌和
钛的“
钉扎”作用来获得较小尺寸的晶粒。为此,在所研究的301L不锈钢中加入不同含量的钒、铌和钛微
合金化元素。V、Nb、Ti的含量分别为0.002~1.0mass%、0.002~0.3mass%、0.002~0.3mass%;将浇注的
钢锭机加工成40毫米厚的试样,在1200℃下
热轧、
退火,并
冷轧;随后在1150℃下
固溶处理达600秒,水淬,以防止在
冷却过程中,发生
碳化物和
氮化物的析出;以67%压缩比在25℃的室温下研究301L不锈钢显微组织和
拉伸性能的影响。研究结果如下:1)随着V、Nb分别增加至0.5和0.1mass%,析出物的浓度增加,
晶粒度减小;当V超过0.5mass%、Nb超过0.1mass%时,加Ti对晶
粒度并无影响,这是因为添加的这些微
合金化元素不会对析出物浓度的增加做贡献。同时还发现,随着退火温度从1000℃降为850℃,晶粒度也会减小。2)晶粒细化还可以用细小的析出物微粒的“钉扎”作用和其在
晶界处移动的减少来解释。添加到钢中的V、Nb、Ti的“钉扎”作用的大小由这些元素在固溶处理或退火时,不同温度下溶解度的差所决定。其中,V的“钉扎”作用最明显,因为其溶解度差最大。3)随着V和Nb添加量的增加,以及退火温度的下降,0.2%屈服
强度从400增至750N/mm2。按照Hall-Petch关系式,材料的这种强化,主要是通过晶粒细化实现的。(余冶)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。