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合金元素Ti及热处理工艺对0Cr18Ni10Ti奥氏体不锈钢组织及性能的影响

时间:2017-01-03 09:16:00 作者:龙8娱乐国际 浏览:
龙8娱乐国际2017-01-03讯:

0Cr18Ni10Ti为铬镍奥氏体不锈钢,这类钢种具有优异的耐腐蚀性,综合力学性能良好,同时由于其工艺性能和焊接性能优良,在化工及轻工领域得到广泛的应用。在奥氏体不锈钢的发展中,常采用Ti替代C以降低晶间腐蚀,特别是敏化态晶间腐蚀。同时Ti作为合金元素可以有效改善奥氏体不锈钢晶粒尺寸和力学性能。科研人员主要研究了Ti含量与晶粒大小相互关系以及在不同热处理条件下,Ti含量对晶粒尺寸及力学性能的影响规律,确定最佳的Ti含量以及热处理工艺。 

  试验钢采用50kg真空感应炉冶炼,铸锭经1150℃保温开坯后,锻成40mm厚板坯,再经热轧成13mm厚板材作为试验用料。试验钢的化学成分如表1所示。 

  表1  试验钢的化学成分(质量分数,%) 

  

编号

  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

  对试验钢主要采用固溶处理,研究经不同温度和时间固溶处理后试验钢的性能变化规律。将热处理后的试验钢按照GB/T228.1-2010标准制成拉伸试棒,测试其拉伸力学性能。采用MEF4M型光学显微镜观察组织形貌。试验结果表明: 

  (1)在一定范围内,随着Ti含量增加,钉扎在晶界处的Ti(CN)含量增多,抑制了晶粒的长大,可以有效控制晶粒尺寸,提高钢的力学性能,最佳Ti含量控制在0.4%。 

  (2)随着固溶温度升高,低于1050℃时钢的强度较高,温度在1050~1100℃区间,强度出现明显的降低。固溶温度继续升高,强度继续降低,但塑韧性有所提高。从力学性能考虑,固溶温度应控制在1050℃以内。 

  (3)试验钢在1050℃以上保温,钉扎在晶界处的第二相逐渐溶解于基体中,对晶界的钉扎效果减弱,晶粒严重长大。为避免晶粒粗大,最佳固溶温度为1050℃。




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