冷軋態(tài)高鋁304、316L奧氏體不銹鋼性能的研究及Al元素的作用機(jī)制.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)不銹鋼的綜合性能已經(jīng)不能滿足社會的需求，高鋁不銹鋼應(yīng)運而生。
　　本課題組前期利用真空電弧爐熔煉了不同鋁含量的304、316L不銹鋼，發(fā)現(xiàn)相比傳統(tǒng)的不銹鋼，具有更優(yōu)良的耐腐蝕性，而力學(xué)性能也有明顯的提高。為了能將此新型不銹鋼工業(yè)化，利用中頻感應(yīng)爐在大氣環(huán)境下熔煉了不同鋁含量的高鋁不銹鋼，并對熱軋板材的性能進(jìn)行了研究，通過研究發(fā)現(xiàn)改性后的不銹鋼具有優(yōu)良的綜合性能。
　　本文是在課題組前期研究的基礎(chǔ)上

2、，對性能優(yōu)良的304、316L熱軋板材在不同的溫度下進(jìn)行冷軋，研究軋制溫度、變形量對合金的力學(xué)性能以及耐腐蝕性能的影響規(guī)律，得出以下結(jié)論：
　?。?）隨著軋制溫度的升高，含鋁1％的冷軋態(tài)304不銹鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服基本不變，硬度和耐晶間腐蝕性能隨著溫度的升高而增大，合金在600℃時有最優(yōu)良的性能；含鋁1.5%的不銹鋼的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨著軋制溫度的升高而不斷增大，硬度先增大后減小，晶間腐蝕速率逐漸減小，合金在650℃的時候具有最

3、好的綜合性能。兩個組分的合金都具有比較好的塑性，斷裂方式均為韌性斷裂。
　?。?）隨著冷軋溫度的升高，鋁含量為1%的316L不銹鋼屈服強(qiáng)度逐漸增大，抗拉強(qiáng)度先增大后減小，軋制溫度對塑性沒有明顯的影響；含鋁量為1.5%的合金的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨軋制溫度的升高而逐漸變小，兩個組分的合金的硬度和耐晶間腐蝕性能逐漸增大。綜合考慮含鋁量為1%的合金在650℃、1.5%的合金在550℃的軋制溫度下具有最優(yōu)良的性能。
　?。?）軋制變形

4、量對鋁含量為1%的304不銹鋼的硬度以及屈服強(qiáng)度沒有明顯的影響，抗拉強(qiáng)度隨變形量的增大而減小，晶間腐蝕速率先減小后又增大，延伸率逐漸增大；含鋁量為1.5%的合金隨變形量的增大，硬度、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度基本保持一致，延伸率不斷增大，晶間腐蝕速率先變小后又增大。變形量為50%的時候，兩種合金具有較好的綜合性能。
　　（4）隨著軋制變形量的增大，含鋁量為1%的316L不銹鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、硬度都逐漸減小；鋁含量為1.5%的合金的屈

5、服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都是先減小后又增大，硬度不斷減小。兩個鋁含量的合金的延伸率和晶間腐蝕速率隨著軋制變形量的增大而提高，可知鋁含量為1%、1.5%的合金分別在30%、70%的變形量下具有最優(yōu)良的性能。
　?。?）在相同的軋制條件下，隨著鋁含量的增大，304不銹鋼的強(qiáng)度顯著提高，硬度明顯增大，塑性有所降低，而且晶間腐蝕速率減小，耐腐蝕性能提高；316L不銹鋼的強(qiáng)度隨著鋁含量的增大而提高，塑性變形能力降低，但是耐腐蝕性能隨鋁含量增大而降低

6、。當(dāng)鋁含量增大到2%的時候，材料的強(qiáng)度和硬度顯著提高，而塑性變形能力大幅度降低，在軋制過程中裂紋擴(kuò)張比較明顯，不能進(jìn)行大變形量的冷軋。
　?。?）冷軋態(tài)的高鋁304不銹鋼和不加鋁的合金相比，強(qiáng)度顯著提高，耐腐蝕性能沒有出現(xiàn)明顯的下降，相比鑄態(tài)、固溶態(tài)、熱軋態(tài)的相同鋁含量的合金抗拉強(qiáng)度得到顯著提升，屈服強(qiáng)度和耐腐蝕性能基本保持一致，而且延伸率也明顯提高；冷軋態(tài)的高鋁316L不銹鋼和不加鋁的合金相比，強(qiáng)度提高，保持了原有的良好的塑性變