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γ稳定性对冷加工-时效处理双相不锈钢机械性能的影响
信息来源:世界金属导报2019-09-17B01      时间:2019-09-18 15:27:17


1背景

由于双相不锈钢具有良好的机械性能和耐蚀性而用途广泛。目前为止,关于双相不锈钢的机械性能进行了很多关于固溶热处理材料的研究,但关于拉丝等强加工以及时效处理的双相不锈钢机械性能的研究却较少。日本研究人员调查了经HPT(高压扭转法)加工的具有稳态γ的双相不锈钢加工硬化和时效硬化,但调查具有亚稳态γ的双相不锈钢的强加工材料机械性能的实例却很少。另外,在如线圈弹簧那种扭转应力模式下,刚度模量对弹簧常数产生影响,但少有关于冷加工双相不锈钢刚度模量的报告。在本研究中对γ稳定性不同的双相不锈钢进行冷加工-时效处理,报告了机械性能(加工硬化、时效硬化、刚度模量)与金属组织的关系。

2试验方法

将1323K固溶热处理的?4.0mm的SUS304(18Cr-8.5Ni-0.08C)与亚稳态双相不锈钢(21Cr-2Ni-0.2N)、稳态双相不锈钢(23Cr-6Ni-3Mo-0.2N)用单罐拉丝机冷拉拔至?3.3mm(面缩率30%)、?2.8mm(50%)、

?2.0mm(75%)。对?2.0mm钢丝实施了时效热处理(473-773K,1.8ks)。在部分评价项目中,使用市售钢琴线SWP-B(?2.0mm,时效热处理(573K-1.8ks))作为比对材料。对于各拉拔和时效材料,用拉伸试验测定加工硬化特性和时效硬化特性;用扭转试验(卡盘间距150mm;钢丝直径2mm;转速3r/min)进行了刚度模量测定;用饱和磁化进行了相体积占比(加工诱发α’马氏体、α铁素体、γ奥氏体)的测定;用FE-SEM/EBSD进行了RD方向(拉丝方向)的结晶方位分析;用EPMA(Lab6)实施了α/γ间Cr、Ni、N的成分分析。

3结果与讨论

冷加工后的亚稳态双相不锈钢的抗拉强度(?2.0mm)比稳态双相不锈钢的约高240MPa。双相不锈钢的α量为45vol.%左右,亚稳态双相不锈钢在面缩率75%时约生成30vol.%的加工诱发α’,而稳态双相不锈钢则为2vol.%左右。另外,由于亚稳态双相不锈钢固溶热处理的γ中N浓度约为0.30mass%,可以认为亚稳态双相不锈钢的加工诱发α’中存在过饱和N。亚稳态双相不锈钢的刚度模量在时效处理前后均高于稳态双相(图1),认为这是成分、加工诱发α’量、刚度模量优越的组织(RD//α<100>)、过饱和N的时效生成物存在差异的缘故。 (子君)

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