新型低鎳不銹鋼的組織分析和力學性能研究.pdf

1、含氮低鎳不銹鋼能夠在較大程度提高材料強度的情況下對韌性損害較小，同時能夠節(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)。研究了兩種試驗鋼的室溫組織與力學性能以及低溫下的

2、韌脆轉(zhuǎn)變現(xiàn)象和組織的穩(wěn)定性。
　　試驗對HNG奧氏體不銹鋼和LNG雙相不銹鋼進行固溶處理，分別在1050℃、1100℃和1150℃保溫一小時快速水冷。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。
　　對試驗鋼進

3、行室溫力學性能試驗，HNG奧氏體不銹鋼經(jīng)過1050℃固溶處理后的強度和沖擊吸收功較高，其室溫抗拉強度、屈服強度、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℃固溶處理后的強度和沖擊吸收功較高，其抗拉強度、屈服強度、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LNG雙相鋼為7.9J，而HNG奧氏體鋼為40.77J。兩種試驗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→