新型低 Ni不锈钢的组织与性能.pdf

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1、第３９卷第９期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅９２０１４年９月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＳｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１４新型低Ni不锈钢的组织与性能徐桂芳，王飞，严羽，程晓农，戴起勋（江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江　２１２０１３）摘要：设计了两种不同氮含量的低镍不锈钢，用光学显微镜、Ｘ射线衍射仪和扫描电镜，对两种试验钢固溶后的显微组织进行了分析，并测试了钢的拉伸、冲击性能，观察了断口形貌。结果表明，高氮含量钢固溶处理后的显微组织为单相奥氏体组织，而低氮含量钢则是奥氏体和铁素体各占一半的双相组织，二者抗拉强度均较高，分别为８４０．１８、６８８．３８ＭＰａ；有较好的抗冲击

2、性能，冲击吸收能量分别为１９１、２５０Ｊ；室温拉伸、冲击断口均为韧窝断口，属于塑性断裂。氮含量高的试验钢综合力学性能优于低氮含量钢。关键词：低Ｎｉ不锈钢；固溶处理；组织；性能中图分类号：TG142．1文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）09-0092-04Microstructureandmechanicalpropertiesofanovellow-NistainlesssteelＸｕＧｕｉｆａｎｇ，ＷａｎｇＦｅｉ，ＹａｎＹｕ，ＣｈｅｎＸｉａｏｎｏｎｇ，ＤａｉＱｉｘｕｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊ

3、ｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｌｏｗｎｉｃｋｅｌｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｗｏｓｔｅｅｌｓａｆｔｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，Ｘ-ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎａｎｄｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｉｍｐａｃｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｔ

4、ｅｓｔｅｄａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｐｈａｓｅｏｆｔｈｅｈｉｇｈ-ｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｅｅｌｉｓａｕｓｔｅｎｉｔｅａｆｔｅｒｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ｘｗｈｉｌｅｔｈｅｐｈａｓｅｏｆｔｈｅｌｏｗ-ｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｅｅｌｉｓａｕｓｔｅｎｉｔｅａｎｄｆｅｒｒｉｔｅｈａｌｆａｎｄｈａｌｆ，ａｎｄｔｈｅｔｅｎｓｉｌｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｈｉｇｈ-ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｌｏｗ-ｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｅｅｌｉｓ８４０．１８ＭＰａａｎｄ６８８．３８ＭＰａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇ

5、ｎｅｄｓｔｅｅｌｓｈａｖｅｇｏｏｄｉｍｐａｃｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔａｂｓｏｒｂｅｄｅｎｅｒｇｙｏｆｈｉｇｈ-ｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｌｏｗ-ｎｉｔｒｏｇｅｎｓｔｅｅｌｉｓ１９１Ｊａｎｄ２５０Ｊ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅａｎｄｉｍｐａｃｔｆｒａｃｔｕｒｅａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｒｅｄｉｍｐｌｙ，ｐｒｅｓｅｎｔａｐｌａｓｔｉｃｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｗｉｔｈｈｉｇｈ-ｎｉｔｒｏｇｅｎｈａｓｂｅｔｔｅｒｏｖｅｒａｌｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｈａｎｔｈａｔｗｉｔｈｌｏｗ-ｎｉｔｒｏｇｅｎ．Ke

6、ywords：ｌｏｗ-Ｎｉｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ；ｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ镍是奥氏体不锈钢中的主要合金元素，其主要作不锈钢具有诸多优点，掀起了研究热潮。随着含氮奥用是形成并稳定奥氏体，使钢获得完全奥氏体组织，从氏体不锈钢制造技术的进步，制造成本将不断降低，性而使钢具有良好的强度和塑性、韧性的配合，并具有优能会进一步提高，含氮奥氏体不锈钢的应用范围将不良的冷、热加工性和焊接、低温与无磁等性能。但是镍断扩大。因此，可以预计，含氮尤其是高氮奥氏体不锈元素的放射性比较强，是Ｍｎ的１０倍，在超

7、导技术和钢在交通运输、建筑、宇宙空间、海洋工程、原子能和军［３-６］高能物理技术等方面的应用中会产生非常高的长期放事工业等许多重要领域将会得到广泛应用。本文射性转变产物，还暴露出空洞体胀大、成本较高等缺以锰和氮元素来部分代替镍元素在不锈钢组织和性能［１］陷。且镍作为一种贵重的稀有元素，奥氏体不锈钢中的作用，对两种不同氮含量的低镍不锈钢进行了组的生产消耗了大量的镍元素，造成其产品价格居高不织分析和拉伸、冲击力学性能测试，并对其断裂机理进下，不利于节约资源型材料的发展。在传统Ｃｒ-Ｎｉ奥行了研究。氏体不锈钢中可能发生马氏体转变的Ｎｉ含量范围内