在304、316L奧氏體不銹鋼中添加一定含量的鋁元素可以顯著提高其耐腐蝕性能和抗高溫氧化性能,使該類不銹鋼的使用壽命和服役效率得到提高,但目前僅限于實(shí)驗(yàn)室研究,而工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究的缺乏阻礙了其發(fā)展。本課題組前期已對(duì)中頻感應(yīng)熔煉的含鋁304、316L不銹鋼的鑄態(tài)、固溶態(tài)和熱軋態(tài)進(jìn)行了基礎(chǔ)研究,而本文針對(duì)不同含鋁量的304、316L不銹鋼溫軋態(tài)和冷軋態(tài)的微觀組織演變規(guī)律、拉伸性能及熱處理后織構(gòu)演變進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,為其進(jìn)一步的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考和理論依據(jù)。首先,針對(duì)含鋁量為1wt.%和1.5wt.%的304不銹鋼,利用不同變形量、不同變形溫度的溫軋工藝,制備了含鋁304不銹鋼溫軋板材。研究發(fā)現(xiàn),304奧氏體不銹鋼加入鋁元素后,相組成發(fā)生了改變,奧氏體基體上形成一定量的鐵素體相,鋁含量增加,鐵素體相含量相應(yīng)提高。相同變形量下,隨著溫軋溫度的升高,晶粒尺寸增大,固溶態(tài)的再結(jié)晶晶粒體積分?jǐn)?shù)也增大;相同軋制溫度下,隨著溫軋變形量的增大,晶粒尺寸降低,固溶態(tài)的再結(jié)晶晶粒體積分?jǐn)?shù)提高。溫軋后固溶態(tài)的含鋁304不銹鋼,鐵素體相的織構(gòu)強(qiáng)度較高,主要為立方織構(gòu){001}<100>,奧氏體相的織... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：164 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

AFA鋼在1173K熔融的硫酸鈉中的熱腐蝕過(guò)程的示意圖

圖 1.2 不同成分的合金在 1473K 均勻化后的金相照片[32]國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在HTUPS的基礎(chǔ)上，加入2.5-3.8wt.%的Al，形l2O3保護(hù)膜，同時(shí)加入20wt.%的Ni來(lái)保證奧氏體組織的穩(wěn)定性。通過(guò)金在900℃左右高溫條件下的抗氧化和抗蠕變性能達(dá)到比較理想的效AFA奧氏體鋼中，合金元素對(duì)其性能起著至關(guān)重要的作用。Al元素體鋼中最重要的合金元素之一，適量的Al含量可以形成致密的Al2O能形成B2-NiAl、γ'-Ni3Al金屬間化合物，金屬間化合物可以起到強(qiáng)化的Al使合金中形成 -Fe、M23C6和 -FeCr會(huì)降低抗蠕變性能；當(dāng)A.%時(shí)，合金在750℃、100MPa的大氣下抗蠕變性能最好，而Al含量大于中形成了 鐵素體，在750℃時(shí)，抗蠕變性能降低。Cr有穩(wěn)定鐵素體有穩(wěn)定Al2O3膜、 -Fe、M23C6和 -FeCr的作用。Ni具有穩(wěn)定γ相、-Ni3Al相和Al2O3膜的作用，但成本較高。Nb的加入可以減少粗大的碳l2O3膜，Nb的含量對(duì)于合金的高溫抗氧化和抗蠕變性能有非常關(guān)鍵為2.5-4wt.%，Nb含量為1wt.%，合金的抗蠕變性能最好。抗蠕變性取決于MC型碳化物的含量，更高的Nb含量會(huì)產(chǎn)生Fe2(Mo,Nb)型L

原因可能是 B2 相在基體中產(chǎn)生位錯(cuò)攀移及阻礙了位錯(cuò)發(fā)現(xiàn)，合金在 750℃蠕變測(cè)試時(shí)，析出相比時(shí)效時(shí)的尺寸更加細(xì)小且AFA 合金中，表明蠕變對(duì)于細(xì)化二次相是非常有利的[40-41]，蠕變抗米尺度的 MC 碳化物通過(guò)在奧氏體基體中有效的釘扎位錯(cuò)所提供的效對(duì)合金中的析出相具有很大影響，時(shí)效的溫度和時(shí)間決定了析出寸及數(shù)量。Man Wang[42]對(duì) Fe-18Ni-12Cr 合金在 700℃下時(shí)效后的微性能進(jìn)行了研究，700℃下不同時(shí)效時(shí)間的微觀組織如圖 1.3 所示，中并沒(méi)有析出物，隨著時(shí)效時(shí)間的增加，基體的晶界上首先出現(xiàn)析晶內(nèi)也開(kāi)始出現(xiàn)析出物，當(dāng)時(shí)效時(shí)間為 1000h 時(shí)，析出物的數(shù)量和尤其是晶界處在 1000h 時(shí)其析出物的晶界覆蓋率達(dá)到了 74%。r[43]等研究了 Fe-14Cr-32Ni-3Nb-0.15Si-(3-4)Al-(1-3)Ti-(0-0.3)Zr 合金發(fā)現(xiàn)熱軋后合金的析出相主要是 C14 型 Fe2Nb Laves 相和 γ'-Ni3(Al-NiAl 相是在時(shí)效的過(guò)程中形成的，時(shí)效時(shí)間對(duì)析出相的尺寸影響不為 3000 小時(shí)，析出相的直徑大約為 2μm，且 Laves 相的形核和長(zhǎng)大處，NiAl 析出相除了在晶界處形核以外，在研究合金中觀察到 NiA

【參考文獻(xiàn)】：
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