Nb 对0Cr11 铁素体不锈钢组织和性能的影响

Nb 对0Cr11 铁素体不锈钢组织和性能的影响

1 试验材料及方法

1. 1 试验材料

采用120 kg 真空感应炉冶炼, 锻造后经过热轧、退火、喷砂及冷轧, 最终冷轧到1 mm 厚, 并在960 e 下退火2 min。其化学成分见表1。

1. 2 试验方法

力学性能测试在10 t 万能电子拉伸试验机上完成。

2 试验结果与讨论

2. 1 金相组织

Nb 有细化晶粒的作用, 随着Nb 含量的增加, 晶粒的平均尺寸减小;

图1 为不同Nb 含量不锈钢的金相组织。从图1 可以看到, 1~ 4 号不锈钢的平均晶粒大小分别为65、46、40、2 7 Lm, 晶粒的尺寸随着Nb 含量的增加而减小, 这说明Nb 可以细化晶粒。也就是说Nb 的加入可以形成细小的析出相, 从而增加再结晶时的形核点和抑制晶界的移动。

( a) 1 号试样; ( b) 2 号试样; ( c) 3 号试样; ( d) 4 号试样

图1 不同Nb含量不锈钢的金相组织

2. 2 力学性能

材料的抗拉强度和显微硬度随着Nb 含量的增加而增加, 这是由于Nb 的固溶强化和析出强化共同作用的结果。

从图2中可以看出抗拉强度随着Nb 含量的增加而增加。抗拉强度的增加是由于Nb 的固溶强化和析出强化共同作用的结果。

图2 Nb含量和抗拉强度的关系

从图3中可以看出显微硬度随着Nb 含量的增加而增加。显微硬度的增加也是由于Nb 的固溶强化和析出强化共同作用的结果。

图3 Nb 含量和显微硬度的关系

个人评价：铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢相比, 具有很多优点,在使用中遇到的最大问题是碳氮化铬在晶界上的析出, 导致晶界比较薄弱, 使材料的腐蚀性能降低。添加合金元素, 能起到固定碳、氮的作用, 这种方法简单可行,广泛应用到铁素体不锈钢的冶炼中。本文的试验用钢采用了双稳定化的方式, 主要研究了不同的N b 含量对铁素体不锈钢微观组织和力学性能的影响, 可为寻找合适的Nb 的添加量提供理论依据。