高氮奧氏體不銹鋼的組織與性能研究.pdf

1、高氮奧氏體不銹鋼（以下簡稱高氮鋼）具有高強度、高韌性等優(yōu)異的力學(xué)性能，優(yōu)良的耐蝕性能和磁性能，通過以氮代鎳既能穩(wěn)定奧氏體組織又能大大降低原材料成本，高氮鋼的研究工作受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注與重視。作為結(jié)構(gòu)材料的高氮鋼，工程使用中要承受不同載荷，然而在高溫條件下，高氮鋼的組織穩(wěn)定性較差?；谶@兩點，深入研究高氮鋼的力學(xué)性能和組織穩(wěn)定性具有相當(dāng)重要的意義。
　　本文以鑄態(tài)0Cr21Mn17Mo2NbN高氮鋼為研究對象，對不同熱處理條件下高

2、氮鋼的拉伸應(yīng)變硬化行為進行分析，擬合其應(yīng)變硬化曲線，并分析了拉伸斷口形貌；對不同壓縮變形量下固溶處理后高氮鋼的組織特征進行了分析，探究了其變形特征；研究了高氮鋼的時效析出規(guī)律，對時效后層片狀的析出物進行熱處理調(diào)整，分析了熱處理調(diào)整后的組織特征。
　　研究結(jié)果表明：
　　（1）固溶態(tài)的拉伸試樣抗拉強度最高，鑄態(tài)的次之，而最大總伸長率分別達到了48.7％、46.6%，表現(xiàn)出了很強的塑性變形能力。時效態(tài)的試樣力學(xué)性能最差，最大總伸

3、長率僅為9%。固溶態(tài)的應(yīng)變硬化指數(shù)最高為0.83，鑄態(tài)次之，時效態(tài)最低。固溶態(tài)高氮鋼拉伸斷口韌窩特征明顯，斷裂方式為典型的微孔聚集型斷裂，表現(xiàn)出明顯的韌性斷裂特征；時效態(tài)高氮鋼的斷裂為沿晶斷裂，表現(xiàn)出明顯的脆性斷裂特征；鑄態(tài)高氮鋼的斷口為穿晶斷裂和沿晶斷裂混合斷口，斷裂類型近似為準解理斷裂。
　?。?）固溶態(tài)實驗鋼在壓縮變形初期時，主要是以滑移變形為主，滑移主要以單滑移為主。隨變形量增加至30%，開始出現(xiàn)孿晶。當(dāng)變形量增加至40%

4、左右，孿晶局部被滑移線切過。當(dāng)變形量進一步增加時，位錯大量增殖導(dǎo)致孿晶被滑移線切成塊狀。
　?。?）鑄態(tài)實驗鋼經(jīng)1140℃和10小時固溶處理后，在750℃、850℃、950℃下進行不同保溫時間時效處理，然后在1020℃分別保溫2小時、4小時后水淬。實相同的保溫時效時間內(nèi)，850℃下析出最為明顯。同一時效溫度下，隨保溫時間延長，胞狀析出物由晶界向晶內(nèi)生長，形狀呈層片狀、條狀、短棒狀及顆粒狀；850℃時效8小時、16小時后經(jīng)1020℃