新型低鎳不銹鋼的組織分析和力學(xué)性能研究.pdf

1、含氮低鎳不銹鋼能夠在較大程度提高材料強(qiáng)度的情況下對(duì)韌性損害較小，同時(shí)能夠節(jié)約戰(zhàn)略資源鎳元素而降低材料成本，因此，近年來掀起了一股研究熱潮。我國加氮不銹鋼研究起步較晚，在制造設(shè)備和機(jī)理分析等方面還有很多問題值得探討，如氮的加入比較困難，氮對(duì)材料韌性的影響，以及低溫出現(xiàn)的韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象等等。本文設(shè)計(jì)了兩種新型含氮節(jié)鎳不銹鋼，一種是高氮低鎳奧氏體不銹鋼(HNG)，另一種是低鎳雙相不銹鋼(LNG)。研究了兩種試驗(yàn)鋼的室溫組織與力學(xué)性能以及低溫下的

2、韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象和組織的穩(wěn)定性。
　　試驗(yàn)對(duì)HNG奧氏體不銹鋼和LNG雙相不銹鋼進(jìn)行固溶處理，分別在1050℃、1100℃和1150℃保溫一小時(shí)快速水冷。固溶處理后，HNG奧氏體不銹鋼的組織均為單相奧氏體組織，1050℃的奧氏體晶粒更細(xì)小均勻，隨著固溶溫度的升高，奧氏體晶粒有長大的趨勢;LNG雙相不銹鋼的固溶組織均為奧氏體和鐵素體組成的雙相組織，隨著固溶溫度的升高，基體中鐵素體含量呈增多的趨勢，略低于奧氏體含量。
　　對(duì)試驗(yàn)鋼進(jìn)

3、行室溫力學(xué)性能試驗(yàn)，HNG奧氏體不銹鋼經(jīng)過1050℃固溶處理后的強(qiáng)度和沖擊吸收功較高，其室溫抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率和斷面收縮率的數(shù)值分別為849.175MPa、539.747MPa、51.8％和68.64％，沖擊功為225.85J，拉伸和沖擊斷口上均布滿了韌窩，屬于典型的塑性斷裂，韌窩底部的夾雜物主要為鋁、硅、鉻、錳和氧組成的混合物;LNG雙相不銹鋼經(jīng)過1100℃固溶處理后的強(qiáng)度和沖擊吸收功較高，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、斷后伸長率

4、和斷面收縮率的數(shù)值分別為691.920MPa、459.606MPa、44.2％和73.99％，沖擊功為250J，拉伸和沖擊斷口上均布滿了韌窩，呈塑性斷裂特性，韌窩底部的夾雜物主要為鐵、鉻和錳組成的金屬間化合物。HNG奧氏體不銹鋼和LNG雙相不銹鋼隨著沖擊溫度的降低沖擊功均逐漸降低，LNG雙相不銹鋼降低更快，在-196℃時(shí)LNG雙相鋼為7.9J，而HNG奧氏體鋼為40.77J。兩種試驗(yàn)鋼在室溫至低溫下的韌脆轉(zhuǎn)變過程均為:韌窩→拉長的韌窩→