鐵素體不銹鋼晶粒細化及耐腐蝕性研究.pdf

1、本文介紹了在工業(yè)純鐵和0Cr17鐵素體不銹鋼中加入不同含量的強碳氮化合物形成元素鈦，并加入適量的硅、錳、鋁，利用鈦與C、N原子的強烈親和作用，來固定C、N等間隙原子，生產含鈦鐵素體不銹鋼。包括試驗鋼的化學成分設計，冶煉、鍛造及普通的軋制工藝設計。采用了金相顯微鏡、透射電子顯微鏡等顯微分析手段和力學性能、電化學試驗等試驗方法，觀察和分析了試驗鋼的組織、晶界、析出物的特點，考察了鈦對試驗鋼的強韌性的影響，研究了試驗鋼的耐腐蝕性能，并對不銹鋼

2、的微合金化問題進行了較為全面的探討。 通過對試驗鋼的力學性能和顯微分析后可以認為，當材料在低于奧氏體再結晶溫度而高于Ar3相變溫度時變形，能夠促使相變在較高的溫度下發(fā)生，并且能得到較小半徑的臨界核胚。要想得到超細晶鐵素體組織，必須對鋼鐵材料進行較大程度的變形。強碳氮化合物形成元素鈦可以通過其碳氮化合物在均熱時阻止奧氏體晶粒的長大，熱軋過程中阻止奧氏體再結晶及鋼中存在的細小未溶的鈦的碳氮化合物促進 轉變這幾個方面來細化鐵素體晶粒。

3、試驗結果表明，鈦可以細化0Cr13鐵素體不銹鋼晶粒，提高其強度，改善其韌性，使之具有較好的加工性能。鈦的添加量有一最佳范圍，過多過少都不能獲得理想的強化效果，當鈦的含量為碳含量的6～9倍時具有較好的效果。 分析計算表明，第二相析出粒子Ti（C,N）粒子對鐵素體晶界的拖曳力主要取決于其大小及所占體積分數(shù)。Ti（C,N）粒子越小，所占體積分數(shù)越大，越能有效地細化鐵素體晶粒，從而提高鋼鐵材料的綜合性能。通過對沉淀析出第二相粒子的熱力學

4、與動力學分析可知，Ti（C,N）析出粒子越細小，越容易粗化，因而要得到極細的第二相析出粒子比較困難。 通過實驗室的電化學試驗結果分析，表明：普通的0Cr13型鐵素體不銹鋼耐晶間腐蝕的能力較差。引入鈦之后，鋼中的碳與強碳氮化合物形成元素鈦可以生成很穩(wěn)定的鈦碳化物，(Fe,Cr)7C3在晶界上的析出受到抑制。鈦元素的引入，消除了鋼中的C、N間隙原子，抑制了珠光體組織的生成，凈化了鐵素體晶界，提高了鐵素體組織的均勻性，使其耐腐蝕性能顯