固溶溫度對(duì)高氮節(jié)鎳型雙相不銹鋼組織與性能

由于奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼微觀組織中含有等體積分?jǐn)?shù)的奧氏體和鐵素體，因此具有較高的力學(xué)性能和優(yōu)良的耐腐蝕性能。通過(guò)合適的熱處理工藝可獲得合適的兩相比例及嚴(yán)格控制有害析出相，從而提高鋼材的組織和性能。由于奧氏體不銹鋼原材料價(jià)格的增加，國(guó)內(nèi)外加快了研發(fā)價(jià)格低廉且性能優(yōu)越的雙相不銹鋼材料的步伐。氮的添加不僅降低了雙相不銹鋼的價(jià)格，而且具有更高的強(qiáng)度及耐腐蝕性能。本研究通過(guò)合適的工藝開(kāi)發(fā)了一種氮含量為0.36%的雙相不銹鋼，并研究了固溶溫度對(duì)高氮低鎳節(jié)約型雙相不銹鋼力學(xué)性能的影響，以期對(duì)未來(lái)高氮低鎳節(jié)約型雙相不銹鋼的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

試驗(yàn)鋼采用真空感應(yīng)爐進(jìn)行冶煉，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：C0.02，Si1.13，Mn4.92，Cr22.8，Ni1.55，Mo0.7，Cu0.26，N0.36，F(xiàn)e余量。鑄錠經(jīng)過(guò)多道次熱軋獲得8mm厚試驗(yàn)鋼板。接著分別在1050、1100和1150℃固溶處理30min后淬火。按GB/T228-2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法》進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試。納米硬度測(cè)量采用的壓頭為Berkovich型三棱錐，以2000μN(yùn)的力進(jìn)行加載，測(cè)量奧氏體和鐵素體納米硬度值。用于微觀組織觀察的試樣選用4gCuSO4+20mLHCl侵蝕劑浸蝕，在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行金相觀察。試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）經(jīng)1050～1150℃固溶處理后，高氮低鎳節(jié)約型雙相不銹鋼組織為鐵素體和奧氏體，具有較好的相平衡及組織穩(wěn)定性，且具有較高的強(qiáng)度，這主要是由于氮原子的間隙固溶強(qiáng)化作用。

（2）經(jīng)1100℃固溶處理后，高氮低鎳節(jié)約型雙相不銹鋼具有最優(yōu)化的力學(xué)性能，屈服強(qiáng)度為546MPa，抗拉強(qiáng)度為781MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)到40.1%。

（3）1050～1150℃固溶處理后，奧氏體相納米硬度大于鐵素體相，且兩相在靠近相界處的納米硬度值要高于相內(nèi)納米硬度值。