鈮鈦雙穩(wěn)定化高純鐵素體不銹鋼的組織與性能.pdf

1、近年來，由于鎳價(jià)格的上漲，傳統(tǒng)含鎳奧氏體不銹鋼的生產(chǎn)成本逐年增加，不含或僅含少量鎳的鐵素體不銹鋼得到了廣泛的應(yīng)用。碳氮總量低于300×10-6的高純鐵素體不銹鋼是不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。通常采用鈮和鈦來固定高純鐵素體不銹鋼中的碳和氮，生成的鈮和鈦的碳氮化物以及固溶的鈮和鈦對鋼的組織和織構(gòu)具有極大影響，從而顯著影響其耐腐蝕性能和力學(xué)性能。本文系統(tǒng)研究了鈮和鈦對高純鐵素體不銹鋼性能的影響，研究確定了鈮和鈦含量的控制區(qū)間，并優(yōu)化了退火工藝，

2、研究開發(fā)出一種低成本的高純鐵素體不銹鋼，并成功進(jìn)行工業(yè)試制。
　　本文首先確定了鈮和鈦在高純鐵素體不銹鋼中的賦存狀態(tài)及含鈮鈦第二相的析出條件，然后研究確定了不同鈮和鈦含量條件下高純鐵素體不銹鋼組織和綜合性能（成形性能、拉伸性能和耐腐蝕性能）的變化規(guī)律。結(jié)果表明，鈮鈦復(fù)合穩(wěn)定化是高純鐵素體不銹鋼獲得良好成形性能的必然選擇，且有利于提高耐腐蝕性能，而對拉伸性能的影響并不顯著。增加鈮含量有利于提高退火冷軋板的抗起皺性能和降低Δr值;適當(dāng)

3、增加鈦含量有利于提高(r)值，但不宜過高，應(yīng)控制在0.20％以下。鈮和鈦通過影響熱軋板的再結(jié)晶組織顯著影響其退火冷軋板的成形性能，熱軋板退火后完成再結(jié)晶且具有較小的晶粒尺寸有利于高純鐵素體不銹鋼獲得良好的成形性能。
　　基于熱軋板再結(jié)晶組織對成形性能的顯著影響，對不同鈮和鈦含量高純鐵素體不銹鋼熱軋板的再結(jié)晶過程進(jìn)行了研究，建立了高純鐵素體不銹鋼熱軋板的再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)模型，并對模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明模型具有較高的精度。鈮和鈦對再結(jié)

4、晶過程的影響作用機(jī)制不同，尺寸細(xì)小的富鈮碳化物會(huì)抑制再結(jié)晶;而尺寸大于1μm的TiN夾雜物有利于再結(jié)晶。
　　基于上述研究結(jié)果，結(jié)合鈮和鈦的合金成本，優(yōu)化確定了高純鐵素體不銹鋼適宜的鈮鈦含量控制區(qū)間，其適宜的鈮鈦含量應(yīng)滿足(Nb+Ti)/(C+N)比值在13至23之間，并研究開發(fā)了一種低成本的高純鐵素體不銹鋼，對其退火工藝進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，工業(yè)生產(chǎn)所獲產(chǎn)品的性能指標(biāo)高于未優(yōu)化前的鋼種。塑性應(yīng)變比(r)值由1.84提高至2.22，點(diǎn)蝕