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题名	铸造和热轧高铝304、316L、310S不锈钢组织演化及铝元素作用机制
作者	孟倩
答辩日期	2016
导师	喇培清
关键词	304、316L、310S不锈钢 铸造组织 固溶组织 轧制温度 轧制变形量
学位名称	博士
英文摘要	近年来,含Al奥氏体不锈钢因其良好的耐腐蚀、抗高温氧化、耐高温蠕变性而受到广泛关注。本课题组前期利用真空电弧炉制备了不同铝含量304、316L、310S铸锭、板材,发现通过调控Al含量,不锈钢在满足力学性能不出现明显下降的同时,耐蚀性、抗氧化性显著提高。为了使此类钢能实现工业化应用,本文采用中频感应炉制备了不同Al含量(1.5、2、3wt%)304、316L、310S不锈钢,研究了不同Al含量304、316L、310S不锈钢铸造、固溶、轧制组织演变规律及组织对性能的作用机制。研究发现,Al元素的添加,使得304不锈钢基体由单相奥氏体转变为奥氏体+铁素体双相,Al含量为3wt%时,基体转变为完全的铁素体相。铁素体形貌也由最初的骨骼状转变为条状。含Al304不锈钢凝固模式均为F模式。Al元素主要以固溶的形式存在,其在铁素体相内出现偏析。固溶处理改变了不同Al含量304不锈钢中铁素体/奥氏体相的比例及形貌,消除了Al元素在铁素体相内的偏析。分析了轧制温度、轧制变形量、Al含量对304不锈钢热轧态组织的影响,当轧制变形量为50%时,调控轧制温度、Al含量可以获得形态、尺寸不同的奥氏体、铁素体相。轧制温度升高或Al含量增加,均有助于细化组织,其中轧制温度1200℃,2wt%Al 304不锈钢中铁素体、奥氏体相细化最明显,最小的奥氏体相大约长4μm,宽3μm。轧制温度为1100℃时,随轧制变形量的增加,1.5wt%Al 304不锈钢奥氏体相形貌、尺寸无明显变化,而铁素体相内亚结构数目增多。轧制温度为1150℃时,随轧制变形量的增加,2wt%Al304不锈钢中铁素体、奥氏体相细化。然而,变形量增加到70%时,组织发生粗化。Al元素对316L不锈钢相组成、凝固模式的影响与其对304不锈钢的影响规律相似。所不同的是,随Al含量的增加,316L不锈钢中铁素体相依次以短杆、长条+岛状分布在奥氏体基体上;Al含量为3wt%时,铁素体相转变为基体相;Al元素主要固溶在基体中,Al含量为3wt%时,其在铁素体相内才出现明显偏析。固溶处理后,相同Al含量316L不锈钢中铁素体体积分数增加,Al元素在铁素体、奥氏体相内分布趋于平衡。分析了轧制温度、轧制变形量、Al含量对316L不锈钢热轧态组织的影响发现,轧制变形量为50%时,调控轧制温度、Al含量可以获得形态、尺寸不同的奥氏体、铁素体相。轧制温度提高或Al含量增加,有利于1.5、2wt%Al 316L不锈钢中铁素体相内亚结构的形成;轧制温度为1150℃时,2wt%Al 316L不锈钢中铁素体、奥氏体两相晶粒细化,最小的奥氏体尺寸大约长10μm,宽5μm。轧制温度为1200℃时,随轧制变形量的增加,1.5wt%Al 316L不锈钢中奥氏体相有新的再结晶晶粒形成。轧制温度为1150℃时,随轧制温度的升高,2wt%Al 316L不锈钢中铁素体、奥氏体相细化,当变形量增加到70%时,铁素体、奥氏体相明显粗化。Al元素的添加,使得310S不锈钢基体由单相奥氏体转变为奥氏体+铁素体双相;1.5、2wt%Al 310S不锈钢的凝固模式为FA模式,3wt%Al 310S不锈钢的凝固模式为F模式。铁素体相依次以枝晶状、枝晶+网格状、杆状+小岛状存在于奥氏体基体。大部分Al元素以固溶的形式存在于310S不锈钢中。Al含量为3wt%时,其在铁素体相内出现明显的偏析现象。固溶处理改变了铁素体、奥氏体两相的形貌及相比例,Al元素在铁素体、奥氏体相内分布趋于平衡。Al含量为2、3wt%时,沿奥氏体/铁素体相界处有碳化物析出。不同轧制温度,50%轧制变形量1.5、2wt%Al310S不锈钢中,铁素体相局部被拉长并发生粗化。前者铁素体相内有针状、长条状二次奥氏体相析出;3wt%Al310S不锈钢中,部分区域内奥氏体相破碎,以小块状、短杆状分布在基体上。
语种	中文
页码	137
URL标识	查看原文
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/89833]
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	孟倩. 铸造和热轧高铝304、316L、310S不锈钢组织演化及铝元素作用机制[D]. 2016.

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