铁素体不锈钢热轧态组织特征及其对性能影响的研究

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1、铁素f本／f：锈钥q热轧态fll织特缸及je-阡能影响的研究摘要作为机械零部件三种主要失效形式之一，腐蚀问题直接关系到国民经济各个领域。随着现代工业的快速发展，不锈钢在现代机械生产加工中得到广泛应用，为节约生产成本，铁素体不锈钢的发展越来越受到重视。本文研究了三种铁素体不锈钢410S(OCrl3)、430(1Crl7)和409L(OOCrl2Ti)热轧态的组织、性能及其影响。主要采用特殊腐蚀剂、显微硬度、扫描电镜、能谱分析、比热曲线、透射电镜、电子探针和不同酸性腐蚀介质中的浸泡腐蚀等手段分析了三种铁素体不锈钢中非金属夹杂物的成分与来源、金相组织组成、断口

2、侧向分层原因和剥蚀机理，并用定量法将拉伸性能、腐蚀性能和显微组织特征结合起来研究。结果表明：三种铁素体不锈钢纵向和横向夹杂物差别不大，主要以氧化物为主，级别S1．5级，整体夹杂物基本为细系，符合钢中夹杂物的要求。410S和430不锈钢夹杂物主要来自于脱氧过程中所用的材料、炉渣、耐火材料及耐火材料中的氧化物与脱氧渣中的氧化硅之间的反应形成的。409L不锈钢中含有与N亲和力较强的Al和Ti等元素，这些元素能与(吹N2)气氛中的氮以及溶解于钢中的氮结合，形成氮化物夹杂。410S、430和409L三种铁素体不锈钢热轧态的金相组织组成分别为：基体铁素体+～30％超

3、低碳马氏体+少量(Cr，Fe)23C6碳化物、基体铁素体+(Cr，Fe)23C6碳化物和基体铁素体+少量(Cr，Fe)23C6碳化物组成。410S和430不锈钢中条带组织较为明显，为转变产物，且是冶金结合，作为铁素体基体上条带分布的第二相，或是具有一定数量的强韧相，或主要是微细碳化物成串的离散分布。因此，41OS、430条带组织既不同于常见危害性较大的带状组织。所以410S、430条带组织对其力学性能等的影响不大。在拉伸速率为5mm／min实验条件下，三种铁素体不锈钢热轧态纵向和横向的拉伸性能相差不大，是因为轧制过程中条带组织的特殊性和合金元素充分扩散的

4、结果。410S和430不锈钢在拉伸过程中拉伸断口出现明显的侧向分层开裂现象，主要原因是超低碳马氏体组织和硬而脆的碳化物沿轧向的晶界分布状态构成了本试验用的4l0S、430不锈钢的薄弱环节，拉伸变形中，位错只能绕过它们，增加了形变阻力，也破坏了板材在厚度方向的连续性；而409L不锈钢拉伸断口无分层现象，这和其组织的均匀性和单一性保持一致。三种铁素体不锈钢在0．5mol／IH2S04+0．01mol／1KSCN溶液中晶间腐蚀倾向为410S>430>409L；在不同酸性腐蚀介质中410S和430不锈钢有较明显的分层腐蚀现象，腐蚀层间距与轧向分布的条带组织间距保

5、持一致；409L不锈钢则表现为顾Ij学位论史全面腐蚀，腐蚀表面有较多的腐蚀坑，腐蚀坑大小和其铁素体晶粒大小基本吻合。经综合分析试验用钢的断口形貌、腐蚀特征和组织特征，表明其断裂形貌和腐蚀特征是由其沿轧向分布的条带组织和晶界处分布较多的第二相碳化物颗粒所致。关键词：铁素体不锈钢；非金属夹杂物；碳化物颗粒；分层断口；晶间腐蚀；剥蚀Ⅱ饮索f小／f：锈钔热轧态}1I织特行及J"I能影l响的研究AbstractCorrossion，asoneofthethreeinvalidationmainformsofthemechanicalparts，isrelatedt

6、oallthedepartmentsofthenationaleconomy．Withtherapiddevelopmentofmodemindustry，stainlesssteelproductionandprocessinginmodernmachineryiswidelyapplied，ferriticstainlesssteelisbecomingmoreandmoreattentionSOastosavethecostofproduction．Inthispaper，theeffectsonthemicrostructureandperfor

7、manceofthreetypesofferriticstainlesssteelofhot—rolledstatewhichare410S(OCrl3)，430(1Crl7)and409L(00Crl2Ti)arestudied．ThecompositionandsourceofNon—metallicinclusions，microstructurecomposed，causesofside—facelayeredcrackandmechanismofdenudationarestudiedbymeansofspecialcorrosive，SEM，

8、EDS，EPAM，TEM，microhardness，thespecifiche