固溶时间对321奥氏体不锈钢组织和性能的影响_杨志春

Microstructure of 321 austenitic stainless steel at different solution time （ a） as hot rolled； （ b） 4 min； （ c） 15 min
表3 Table 3
热轧态和固溶处理后试样的晶粒度 The grain size of the hot rolled sample and solution treatment samples
生明显的变化， 热轧态的晶粒度为 8 级； 固溶 2 min 后晶粒度仍为 8 级； 固溶 4 ～ 15 min 时， 晶粒度均以 8 级为主， 少量 7 级晶粒； 但是固溶 15 min 后出现大 晶粒。 2． 2 力学试验 对 4． 9 mm 厚的 321 热轧板 1050 ℃ 固溶处理 后， 测试横向试样的抗拉强度、 屈服强度和硬度随固
02Leabharlann 46810
12
15
保温时间 /min
图2 Fig． 2
力学性能随固溶时间的变化曲线
（ a） 抗拉强度及屈服强度； （ b） 硬度 The changing curve for mechanical property at different solution time （ a） tensile strength and yield strength ； （ b） hardness
参 1998． 能出版社， ［ 2］ 谷锦梅． 321 不锈钢连铸坯质量综述［ J］ ． 连铸， 2004 ， （ 2 ） ： 5 － 8． ［ 3］ 藤田辉夫． 不锈钢的热处理［ M］ ． 北京： 机械工业出版 2006． 社， 考 文 献
［ 1］ 陆世英，张廷凯，杨长强， M］ ． 北京： 原子 等． 不锈钢［
由于 321 不锈钢含有 Ti 元素， 形成的碳化物起 到细化晶粒的作用， 在固溶处理后晶粒很细
［3 ］
。从
随着固溶时间的延长， 晶粒度没有发 图 1 可以看出，
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热处理技术与装备
第 35 卷
300 (a) 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 0
将试样敏化处理后放入硫酸硫酸铜溶液中煮沸24h腐蚀后弯曲180试样在不同固溶时间的硫酸硫酸铜晶间腐蚀性能tableintergranularcorrosionsulfuricacidcoppersulfatedifferentsolutiontime10min结论对于厚度为321不锈钢热轧态钢卷不大力学性能变化不明显固溶时间在10min范围内其抗晶间腐蚀性能均合格
固溶时间在 4 ～ 10 min 时， 抗 从表 4 可以看出， 晶间腐蚀性能均合格。 3 结论
对于厚度为 4． 9 mm 的 321 不锈钢热轧态钢卷， 在 1050 ℃ 固溶温度下， 不同的固溶时间对晶粒度影 响不大， 力 学 性 能 变 化 不 明 显， 固 溶 时 间 在 4 ～ 10 min 范围内其抗晶间腐蚀性能均合格。 综合考虑， 321 不锈钢的最佳固溶工艺为 1050 ℃ × 4 min。
固溶温度 / ℃ 0 1050 1050 1050 1050 1050 1050 1050
Chemical composition of 321 austenitic stainless steel （ wt % ） C 0． 05 Si 0． 75 Mn 1． 5 P 0． 03 S 0． 001 Cr 17． 1 Ni 9． 1 Ti 0． 5
2． 3
抗晶间腐蚀性能
试样在固溶处理后进行抗晶间腐蚀性能处理， 采用硫酸硫酸铜晶间腐蚀法。 将试样敏化处理后 放入硫酸硫酸铜溶液中煮沸 24 h， 腐蚀后弯曲 180° 观察弯曲面是否存在裂纹， 结果见表 4 。
表4 Table 4 试样在不同固溶时间的硫酸 硫酸铜晶间腐蚀性能 The intergranular corrosion of sample in sulfuric acid copper sulfate at different solution time 保温时间 / min 0 2 4 6 8 10 12 15 腐蚀结果 微裂 正常 2 个， 微裂 2 个 正常 正常 正常 正常 微裂 微裂
Effects of Solution Treatment Time on Microstructure and Performances of 321 Austenitic Stainless Steel
YANG Zhichun，SHEN Peng，FU Xuehui，ZHANG Jidong，LIU Hongli
0722 收稿日期： 2013作者简介： 杨志春（ 1983 － ） ， 男， 本科， 助理工程师， 主要从事不锈钢产品生产技术工作。 mail： andy19830216@ 126． com 联系电话： 13867305207 ； E-
第1 期
杨志春等： 固溶时间对 321 奥氏体不锈钢组织和性能的影响
2 2． 1
试验结果及讨论 显微组织
固溶处理工艺见表 2 ， 其试样尺寸为 25 mm × 15 mm。
(a) (b)
对固溶处理后试样进行金相制样， 并用化学腐 蚀法观察金相组织。 试样的金相照片如图 1 所示， 晶粒度如表 3 所示。
(c)
图1 Fig． 1
不同固溶时间下 321 奥氏体不锈钢的显微组织 （ a） 热轧态； （ b） 4 min； （ c） 15 min
试样厚度
固溶时间 / min 0 2 4 6 8 10 12 15
晶粒度 / 级 8 8 8 级为主， 少量 7 8 级为主， 少量 7 8 级为主， 少量 7 8 级为主， 少量 7 8 级为主， 少量 7 8 级为主， 少量 7
4． 9mm
溶时间的变化曲线如图 2 所示。 从图 2 可以看出， 固溶处理后试样的硬度值在 78 ～ 85． 5 HＲB 之间， 硬 度值随固溶时间的延长， 硬度略有减小， 但变化的幅 。 ， ， 度很小 晶粒越细 晶界越多 位错运动过程中受到 的阻滞就越多， 因此强度越高。 随着固溶时间的延 长， 抗拉强度和屈服强度均低于热轧态， 但固溶时间 对其影响不大。
·性能研究·
第 35 卷第 1 期 2014 年 2 月
热处理技术与装备 ＲECHULI JISHU YU ZHUANGBEI
Vol． 35 ， No． 1 2014 Feb，
固溶时间对 321 奥氏体不锈钢组织和性能的影响
櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏櫏 檵檵檵檵殝 国外文摘 先进的溶胶凝胶涂层的实际应用 檵殝 檵殝 檵檵檵檵殝 Advanced solgel coatings for practical applications 作者： Minami T Gel Science and Technology ， Vole 65 ， 2013 （ 1 ） ： 4 － 11 期刊： Journal of Sol纤维状、 薄膜涂 摘要： 溶胶凝胶技术的特点之一是密切结合工业应用。 另一个特点是所得材料有块状、 层和粉末等各种形状。作者集中研究了能实际应用的在各种基体上的溶胶凝胶涂层， 以及结合工业应用的 基础研究。在此评述中将提供此项研究的结果 。包括： （ 1 ） 在金属板材上的防护涂层； （ 2 ） 在玻璃基板上的缩 微成像膜； （ 3 ） 在挡风玻璃上的疏水涂层（ 4 ） 在易回收玻璃瓶上的彩色涂层； （ 5 ） 在相机玻璃透镜上的防反射 涂层。有些是非常成功的， 当然也有些不成功的。作者在 2003 年也致力于日本溶胶凝胶学会， 介绍了在这 8 年内学会的活动。
抗拉强度 Rm
屈服强度 RP0.2
2
4
10 保温时间 /min 6 8
12
15
660 650 640 630 620 610 600 590 580 570 560
屈服强度 RP0.2/MPa
抗拉强度 Rm/MPa
94.0 92.0 90.0
硬度 /HRB
(b)
88.0 86.0 84.0 82.0 80.0 78.0 76.0 74.0
杨志春， 申 鹏， 付学慧， 张寄东， 刘洪利
( 振石集团东方特钢股份有限公司， 浙江 嘉兴 314005 ) 摘 要： 本文研究了 321 奥氏体不锈钢在 1050 ℃ 固 溶温 度 下， 固 溶时间 对 321 不锈钢 金相组织、 力 。 ， 321 ， ， 学性能和腐蚀性能的影响 结果 表明 奥 氏体 不锈钢 热 轧 态 时 晶 粒很细 硬 度 高 抗拉 强 度 高。 随着固溶时间的增加， 晶粒逐渐增大， 但晶粒度变化不大， 固溶 15 min 时 有大晶 粒 出 现; 随着 固 溶时 间的 增 加 ， 硬度减小， 抗拉强度变化不大; 在硫酸- 硫酸铜内晶间腐蚀性能在固溶时间为 4 ～ 8 min 时 是合格的。因此， 对于厚度为 4． 9 mm 的热轧态钢卷， 在 1050 ℃ 固溶温度下， 保温时间 4 min 时性能 最好。 关键词： 321 奥氏体不锈钢; 固溶时间; 晶间腐蚀 4971 （ 2014 ） 01002403 中图分类号： TG142． 73 文献标识码： A 文章编号： 1673-
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力学 度下保温不同时间， 研究固溶时间对金相组织、 性能和腐蚀性能的影响， 确定最佳固溶时间。 1 试验材料与方法 试验材料为 4． 9 mm 厚的 321 不锈钢热轧板， 其 5013 箱式电阻炉进 化学成分见表 1 。 利用 FTＲX2行热处理； 采用蔡司金相显微镜进行金相组织观察 。
321 奥氏体不锈钢是为了解决 304 焊后具有晶 间腐蚀倾向， 难以应用于焊接设备和部件不足而开 发的， 适合用于耐酸容器、 管道、 换热器和耐酸设备 ［1 ］ 及衬里 。这类钢种在各种腐蚀介质中具有优良的 耐蚀性和综合力学性能。由于工艺性能和焊接性能
优良， 在各种化工及轻工领域得到广泛的应用； 奥氏 体不锈钢的非铁磁性和良好的低温韧性也进一步扩 ［2 ］ 大了其应用范围 。由于 321 不锈钢热轧板不能直 接使用， 必须进行固溶处理来提高其性能。 因此， 本 文对 4． 9 mm 厚度的 321 热轧板， 在 1050 ℃ 固溶温
表1 Table 1 元素 含量 %） 321 奥氏体不锈钢化学成分（ 质量分数，
表2 Table 2
奥氏体不锈钢的固溶处理工艺
Solution treatment process of 321 austenitic stainless steel 固溶时间 / min 0 2 4 6 8 10 12 15 冷却方式 未水冷 水冷 水冷 水冷 水冷 水冷 水冷 水冷
（ Zhenshi Group Eastern Special Steel Co． ，Ltd． ，Jiaxing Zhejiang 314005 ， China） Abstract： In this paper the effects of solution treatment time on microstructure ，mechanical properties， and corrosion resistant property of 321 austenitic stainless steel had been studied at the solution temperature 1050 ℃ ． The results showed that the grain of hot rolled 321 austenitic stainless steel was smaller ， high hardness，high tensile strength． With the solution treatment time increasing ，the grain was gradually increased ，but litter change in grain size． When the solution treatment time was 15 min ，it got a few larger grains，and the hardness was decreased ，the tensile strength litter changed． When the solution treatment time was 4 to 8 min，for the intergranular corrosion of the solution treatment samples in sulfuric acidcopper sulfate was qualified． So the best solution process of hot rolled stainless steel of 4． 9 mm thickness was 1050 ℃ × 4 min． Key words： 321 austenitic stainless steel； solution treatment time； intergranular corrosion