本文關(guān)鍵詞： 304、316L、310S不銹鋼 鑄造組織 固溶組織 軋制溫度 軋制變形量　出處：《蘭州理工大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來(lái),含Al奧氏體不銹鋼因其良好的耐腐蝕、抗高溫氧化、耐高溫蠕變性而受到廣泛關(guān)注。本課題組前期利用真空電弧爐制備了不同鋁含量304、316L、310S鑄錠、板材,發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)控Al含量,不銹鋼在滿足力學(xué)性能不出現(xiàn)明顯下降的同時(shí),耐蝕性、抗氧化性顯著提高。為了使此類鋼能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,本文采用中頻感應(yīng)爐制備了不同Al含量(1.5、2、3wt%)304、316L、310S不銹鋼,研究了不同Al含量304、316L、310S不銹鋼鑄造、固溶、軋制組織演變規(guī)律及組織對(duì)性能的作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),Al元素的添加,使得304不銹鋼基體由單相奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體+鐵素體雙相,Al含量為3wt%時(shí),基體轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆蔫F素體相。鐵素體形貌也由最初的骨骼狀轉(zhuǎn)變?yōu)闂l狀。含Al304不銹鋼凝固模式均為F模式。Al元素主要以固溶的形式存在,其在鐵素體相內(nèi)出現(xiàn)偏析。固溶處理改變了不同Al含量304不銹鋼中鐵素體/奧氏體相的比例及形貌,消除了Al元素在鐵素體相內(nèi)的偏析。分析了軋制溫度、軋制變形量、Al含量對(duì)304不銹鋼熱軋態(tài)組織的影響,當(dāng)軋制變形量為50%時(shí),調(diào)控軋制溫度、Al含量可以獲得形態(tài)、尺寸不同的奧氏體、鐵素體相。軋制溫度升高或Al含量增加,均有助于細(xì)化組織,其中軋制溫度1200℃,2wt%Al 304不銹鋼中鐵素體、奧氏體相細(xì)化最明顯,最小的奧氏體相大約長(zhǎng)4μm,寬3μm。軋制溫度為1100℃時(shí),隨軋制變形量的增加,1.5wt%Al 304不銹鋼奧氏體相形貌、尺寸無(wú)明顯變化,而鐵素體相內(nèi)亞結(jié)構(gòu)數(shù)目增多。軋制溫度為1150℃時(shí),隨軋制變形量的增加,2wt%Al304不銹鋼中鐵素體、奧氏體相細(xì)化。然而,變形量增加到70%時(shí),組織發(fā)生粗化。Al元素對(duì)316L不銹鋼相組成、凝固模式的影響與其對(duì)304不銹鋼的影響規(guī)律相似。所不同的是,隨Al含量的增加,316L不銹鋼中鐵素體相依次以短桿、長(zhǎng)條+島狀分布在奧氏體基體上;Al含量為3wt%時(shí),鐵素體相轉(zhuǎn)變?yōu)榛w相;Al元素主要固溶在基體中,Al含量為3wt%時(shí),其在鐵素體相內(nèi)才出現(xiàn)明顯偏析。固溶處理后,相同Al含量316L不銹鋼中鐵素體體積分?jǐn)?shù)增加,Al元素在鐵素體、奧氏體相內(nèi)分布趨于平衡。分析了軋制溫度、軋制變形量、Al含量對(duì)316L不銹鋼熱軋態(tài)組織的影響發(fā)現(xiàn),軋制變形量為50%時(shí),調(diào)控軋制溫度、Al含量可以獲得形態(tài)、尺寸不同的奧氏體、鐵素體相。軋制溫度提高或Al含量增加,有利于1.5、2wt%Al 316L不銹鋼中鐵素體相內(nèi)亞結(jié)構(gòu)的形成;軋制溫度為1150℃時(shí),2wt%Al 316L不銹鋼中鐵素體、奧氏體兩相晶粒細(xì)化,最小的奧氏體尺寸大約長(zhǎng)10μm,寬5μm。軋制溫度為1200℃時(shí),隨軋制變形量的增加,1.5wt%Al 316L不銹鋼中奧氏體相有新的再結(jié)晶晶粒形成。軋制溫度為1150℃時(shí),隨軋制溫度的升高,2wt%Al 316L不銹鋼中鐵素體、奧氏體相細(xì)化,當(dāng)變形量增加到70%時(shí),鐵素體、奧氏體相明顯粗化。Al元素的添加,使得310S不銹鋼基體由單相奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體+鐵素體雙相;1.5、2wt%Al 310S不銹鋼的凝固模式為FA模式,3wt%Al 310S不銹鋼的凝固模式為F模式。鐵素體相依次以枝晶狀、枝晶+網(wǎng)格狀、桿狀+小島狀存在于奧氏體基體。大部分Al元素以固溶的形式存在于310S不銹鋼中。Al含量為3wt%時(shí),其在鐵素體相內(nèi)出現(xiàn)明顯的偏析現(xiàn)象。固溶處理改變了鐵素體、奧氏體兩相的形貌及相比例,Al元素在鐵素體、奧氏體相內(nèi)分布趨于平衡。Al含量為2、3wt%時(shí),沿奧氏體/鐵素體相界處有碳化物析出。不同軋制溫度,50%軋制變形量1.5、2wt%Al310S不銹鋼中,鐵素體相局部被拉長(zhǎng)并發(fā)生粗化。前者鐵素體相內(nèi)有針狀、長(zhǎng)條狀二次奧氏體相析出;3wt%Al310S不銹鋼中,部分區(qū)域內(nèi)奧氏體相破碎,以小塊狀、短桿狀分布在基體上。
[Abstract]:In recent years, including Al austenitic stainless steel due to its good corrosion resistance, oxidation resistance, high temperature creep and attracted widespread attention. Ourprevious 304316L, different aluminum content were prepared by vacuum arc furnace for 310S ingot, plate, found by regulating Al content in stainless steel to meet the mechanical properties do not appear significantly lower at the same time, corrosion resistance, oxidation resistance is improved significantly. In order to make such steel can realize the industrial application, the different contents of Al were prepared by medium frequency induction furnace system (1.5,2,3wt%) 304316L, 310S stainless steel, 304316L was studied with different content of Al, 310S stainless steel casting, solid solution, rolling mechanism of microstructure evolution and structure on the performance. The study found that the addition of Al, the 304 stainless steel substrate changed from single-phase austenitic AUSTENITIC FERRITIC duplex, Al content is 3wt%, the matrix into full ferrite ferrite phase. Appearance has changed from the initial skeleton strip. Al304 containing stainless steel solidification mode is F mode.Al elements mainly exist in the form of solid solution, the ferrite phase segregation. Solid solution changed with different content of Al 304 stainless steel ferrite / austenite phase ratio and morphology, eliminate segregation the Al element in the ferrite phase. Analysis of the rolling temperature, rolling deformation, the influence of Al content on Microstructure of 304 stainless steel hot rolling, when the rolling deformation is 50%, control of the rolling temperature, the content of Al can obtain different morphology, size of austenite, ferrite rolling temperature or Al content. Increase, all contribute to the refinement of microstructure, the rolling temperature of 1200 DEG C, 2wt%Al 304 ferrite stainless steel, the most obvious refinement of austenite phase, minimum austenite phase about 4 m long, 3 m. wide rolling temperature is 1100 degrees centigrade with rolling deformation increase, 1.5wt%Al 304 The morphology of austenitic stainless steel, the size has no obvious change, but the ferrite phase sub structure increased. The rolling temperature is 1150 degrees centigrade, with the increase of rolling deformation, 2wt%Al304 ferrite, austenite phase refinement. However, the deformation increased to 70%, the organization coarsened.Al elements on the phase composition of 316L stainless steel the influence of solidification mode, and its influence on 304 stainless steel similar. The difference is that with the increase of Al content, 316L ferrite phase followed by a short rod, strip + island distribution in austenite; the content of Al is 3wt%, the ferrite phase transformation matrix; Al element dissolve in the matrix, the Al content is 3wt%, its apparent segregation in the ferrite phase. After solution treatment, the same Al content 316L ferrite volume fraction increases, the Al element in the ferrite phase distribution in austenite balance was analyzed. The rolling temperature, rolling deformation, influence of Al content on the microstructure of 316L stainless steel hot rolling, the rolling deformation is 50%, control of the rolling temperature, the content of Al can obtain different morphology, size of austenite, ferrite phase. Increasing rolling temperature or increasing the content of Al, 1.5,2wt%Al of 316L ferrite stainless steel is conducive to the formation of bulk the sub structure; the rolling temperature is 1150 degrees centigrade, 2wt%Al 316L ferrite, austenite grain refinement of austenite, the minimum size of approximately 10 m, width 5 m. rolling temperature is 1200 degrees centigrade, with the increase of rolling deformation, 1.5wt%Al 316L stainless steel in the austenite phase with new recrystallized grains formed. The rolling temperature is 1150 degrees centigrade with increasing rolling temperature, 2wt%Al 316L ferrite, austenite phase refinement, when the deformation rate increased to 70%, ferrite, add the austenite phase coarsening of.Al element, the 310S The stainless steel substrate by single phase austenite transformation for AUSTENITIC FERRITIC duplex stainless steel; solidification mode of 1.5,2wt%Al 310S for FA mode, 3wt%Al 310S stainless steel solidification mode is the F mode. The ferrite phase followed by dendrite, dendritic + grid, rod-shaped Island exists in austenite +. Most of the Al elements in the form of solid solution of.Al in 310S stainless steel 3wt%, the ferrite phase segregation phenomenon is obvious. The solution treatment changed the morphology of ferrite, austenite phase and phase ratio, Al elements in the ferrite, austenite phase distribution tends to balance the.Al content is 2,3wt%. Along the austenite / ferrite phase boundary carbide precipitates. Different rolling temperature and deformation of 1.5,2wt%Al310S stainless steel in 50% rolling, ferrite phase are partially coarsened and elongated. The ferrite phase in acicular, strip two austenite precipitates; In 3wt%Al310S stainless steel, the austenite is broken in part of the area and is distributed on the matrix with small block and short rod like shape.

【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG260;TG337.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;彩色美術(shù)不銹鋼板[J];金屬功能材料;1999年05期

2 ;瑞典開(kāi)發(fā)出超輕不銹鋼[J];鋼鐵研究;2003年05期

3 欒燕;我國(guó)不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析與改革建議(下)[J];冶金標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2003年05期

4 韋行;;唐鋼不銹鋼工程冶煉項(xiàng)目投產(chǎn)[J];上海金屬;2009年01期

5 陸世英;;我國(guó)不銹鋼現(xiàn)狀[J];鋼鐵;1981年11期

6 姚杰;;不銹鋼著色[J];電鍍與精飾;1982年06期

7 許仲秦;氧砂切割不銹鋼[J];機(jī)床;1983年07期

8 王鴻建;;談?wù)劜讳P鋼染(著)色[J];電鍍與精飾;1983年05期

9 高應(yīng)岑;應(yīng)用耐低溫膠粘接不銹鋼[J];機(jī)械工藝師;1996年06期

10 張安東,白玉明;發(fā)展我國(guó)有競(jìng)爭(zhēng)力的不銹鋼工業(yè)[J];鋼鐵;1998年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 袁保敬;王國(guó)棟;史國(guó)敏;劉勝龍;白晉鋼;張弘;劉偉;;高速列車用不銹鋼車廂板工藝技術(shù)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[A];2012年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（上）[C];2012年

2 倪偉;卜福明;季志雷;;冷軋不銹鋼板卷連續(xù)生產(chǎn)線的發(fā)展[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2003中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（4）[C];2003年

3 孫銘山;李志斌;;消除太鋼304不銹鋼板坯縱向凹陷的研究[A];特鋼連鑄技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

4 蔡開(kāi)科;孫彥輝;倪有金;;不銹鋼鑄坯質(zhì)量控制[A];2008年不銹鋼連鑄技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

5 孫建林;劉杰;康永林;肖邦國(guó);;不銹鋼軋制成形板面粗糙度與軋制油粘度關(guān)系研究[A];第七屆全國(guó)摩擦學(xué)大會(huì)會(huì)議論文集（一）[C];2002年

6 強(qiáng)文華;;研討國(guó)內(nèi)冷軋不銹鋼板帶的發(fā)展[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)冶金技術(shù)經(jīng)濟(jì)專業(yè)委員會(huì)第七屆年會(huì)論文集[C];2001年

7 朱孔林;;不銹鋼工程總體設(shè)計(jì)[A];2008年全國(guó)煉鋼——連鑄生產(chǎn)技術(shù)會(huì)議文集[C];2008年

8 焦豫琨;杜永生;賀獻(xiàn)寶;;不銹鋼的機(jī)械拋光[A];2011年河南省先進(jìn)制造技術(shù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

9 ;太鋼不銹鋼冶煉工藝技術(shù)的特點(diǎn)[A];2008年不銹鋼連鑄技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2008年

10 徐軍;朱朝明;顧佳卿;;SUS444不銹鋼冷軋板板紋分析及工藝改進(jìn)[A];2009年全國(guó)冷軋板帶生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)首席記者 包斯文;橋梁建設(shè)將為不銹鋼開(kāi)辟新市場(chǎng)[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

2 閻鳴;9月份國(guó)內(nèi)不銹鋼板價(jià)格上漲成定局[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

3 全國(guó)煉鋼-連鑄知識(shí)競(jìng)賽組委會(huì)專家組;我國(guó)不銹鋼品種結(jié)構(gòu)尚需完善[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

4 本報(bào)記者 王龍飛;太鋼要當(dāng)全球不銹鋼老大[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2006年

5 本報(bào)記者 包斯文 羅忠河;六大不銹鋼應(yīng)用領(lǐng)域需拓展[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

6 趙先存 楊志勇;不銹鋼超級(jí)化、功能化與環(huán)境友好化[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2008年

7 劉軍 劉俊剛;印度不銹鋼自廣東口岸大量涌進(jìn)[N];國(guó)際商報(bào);2002年

8 本報(bào)見(jiàn)習(xí)記者 王佳麗;具有國(guó)際影響力的不銹鋼深加工制造基地呼之欲出[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2009年

9 本報(bào)記者 郝瑩;不銹鋼：開(kāi)辟可持續(xù)建筑新天地[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2010年

10 特約記者 田津 仲英;天津不銹鋼市6月份創(chuàng)今年月度銷量最高記錄[N];現(xiàn)代物流報(bào);2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 李揚(yáng);黃銅—不銹鋼異種金屬激光焊接[D];天津大學(xué);2015年

2 孟倩;鑄造和熱軋高鋁304、316L、310S不銹鋼組織演化及鋁元素作用機(jī)制[D];蘭州理工大學(xué);2016年

3 袁軍平;首飾用不銹鋼等的鎳釋放及抗菌改性[D];暨南大學(xué);2012年

4 劉旭峰;應(yīng)用CSP技術(shù)生產(chǎn)不銹鋼的基礎(chǔ)研究[D];上海大學(xué);2006年

5 王均;核反應(yīng)堆用17-4PH不銹鋼的性能研究[D];四川大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 解們們;不銹鋼鐵屑芯復(fù)合軋制有限元模擬[D];燕山大學(xué);2015年

2 袁敏;304不銹鋼熱軋生產(chǎn)工藝特性的研究[D];東北大學(xué)　;2009年

3 劉立恒;鈦合金/不銹鋼真空熱軋連接變形規(guī)律研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

4 吳鑫;不銹鋼高溫力學(xué)性能及高溫物理性能研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

5 尹林;鋁合金/不銹鋼軋制復(fù)合工藝及界面反應(yīng)研究[D];中南大學(xué);2012年

6 李鈞;YGA201不銹鋼的合金化研究[D];上海交通大學(xué);2009年

7 申鵬;國(guó)內(nèi)304不銹鋼熱軋板材耐蝕性能的對(duì)比研究[D];蘭州理工大學(xué);2011年

8 居春艷;兩種不銹鋼的高溫相變及熱物理性能的研究[D];蘭州理工大學(xué);2009年

9 佴啟亮;乏燃料貯存材料（含硼不銹鋼）的研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

10 胡俊利;不銹鋼通用化學(xué)發(fā)黑新工藝研究[D];中南大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1516613