304N不锈钢的最佳固溶处理工艺.pdf

第42卷第1期
属热
Vol 42 Ne
2017年
1月
HEAT TREATMENT OF METALS
January 2017
304N不锈钢的最佳固溶处理工艺
丁海峰,杨吉春,张春香,杨全海,刘香军
(1.内蒙古科技大学材料与冶金学院,内蒙古包头014010
2.温州庆鑫彩钢构件有限公司,浙江温州325005)
摘要:通过 Thermo Calc热力学计算软件计算了理论固溶温度,通过正交试验、显微组织观察、SEM组织形貌及能谱分析等方法,研
究了温度及保温时间对试验钢的影响。结果表明,热力学软件计算的理论固溶温度与试验温度基本吻合。温度对固溶的影响大于
时间。综合考虑晶粒大小及其对力学性能的影响,最佳固溶处理制度为110℃×2h。
关键词:固溶处理;304N不锈钢;热力学计算;正交试验;能谱分析
中图分类号:TG156.31文献标志码:A文章编号:0254-6051(2017)01-0127-04
Optimum solution treatment process of 304N stainless steel
Ding Haifeng,Yang Jichun, Zhang Chunxiang, Yung Quanhai, Liu Xiangjun
( 1. School of Materials and Metallurgy, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou Inner Mongolia 014010, China
2. Wenzhou Qingxin Steel Component Co, Ltd, Wenzhou Zhejiang 325005, China)
Abstract: The theoretical solution temperature was calculated by thermodynamic calculation software of Thermo Calc. Effect of temperature
and holding time on the tested steel was studied by orthogonal test, microstructure observation, SEM morphology and energy spectrum
analysis. The results show that the theoretical solution temperature is basically in agreement with the tested temperature. The effect of
temperature on the solubility of solution treatment is more than that of time. Taking into account the effect of grain size on mechanical
properties, the best solution treatment system is 1100 C for 2 h
Keywords solution treatment; 304N stainless steel; thermodynamic calculation; orthogonal test:; energy spectrum analysis
304L不锈钢与304不锈钢相比,由于含碳量低,工艺,为生产实际提供理论依据。
耐腐蚀性更好,但力学性能却较差。氮加入到钢
中,能稳定奥氏体不锈钢,氮稳定奥氏体的能力是镍的1试验材料与方法
30倍?,在不影响塑、韧性的前提下,提高了钢的强、硬
试验材料经10kg真空感应炉冶炼而成,其化学
度及耐蚀性。然而,含氮不锈钢在凝固时,固溶度会成分见表1。然后在箱式电阻炉中加热到1200℃,热
减小,治炼过程中沿晶界析出铬的碳化物(CraC6、轧成12mm厚的板材。
Cr,C3)和氮化物(CrN、C1N),造成晶界贫铬,腐蚀性
表1304N不锈钢的化学成分(质量分数,%
变差?。在生产实际中,奥氏体不锈钢大多是固溶处
Table 1 Chemical composition of 304N stainless
理后交付使用的。采取适当的固溶处理可以使碳、氮
steel(mass fraction, %
化物固溶到Fe基体中。不同温度及保温时间对固溶
P
Ni
效果的影响很大,很多学者在研究时都是采用正0.0280.3251.7350.0150.061.389.880.353
交试验法来探究最佳的固溶处理制度,而采用此方法
判断的标准是以晶粒的尺寸小为最优标准的,对固溶
用 Thermo Calc软件计算304N体系的平衡相图,
处理效果缺乏说服力。本文拟通过 Thermo Calc热力确定固溶温度区间。将一组试样放入到箱式电阻炉
学软件计算出理论固溶温度区间,并在扫描电镜下对中,分别在1050、110150.1200℃下进行固溶处理,
析出物进行大量的能谱分析,以寻求最佳的固溶处理保温时间选择为1、2h,冷却方式为水冷。
试样用浓盐酸与浓硝酸按体积比为3:1配置的王
收稿日期:2016-07-15
水腐蚀,采用蔡司显微镜观察显微组织。以拍摄的显
基金项目:国家自然科学基金(51364031)
微组织照片为视场,用 Nano Measurer 7软件统计平均晶
作者简介:丁海峰(199-),男,预士,主要从事新钢种的开发,发表论粒的大小。用 QUANTA400型扫描电镜对析出物进行
文5篇,E-mal:15771250717@163.com。通讯作者:杨吉春,教授,博士
生导师,E- mail: yangjichunl963@163,com
大量显微组织观察、能谱分析,以确定碳、氮化物固溶
DOI:10.13251/j.isn.0254-6051.2017.01.029
的效果。
万方数据