加熱規(guī)范對316LN鑄態(tài)奧氏體不銹鋼組織和性能的影響
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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300系列奧氏體無錫不銹鋼具有很強的抗氧化和抗腐蝕性能，并在很高的溫度范圍內(nèi)保持高硬度和高韌性，如此優(yōu)良的材料多用于核電設(shè)備。316LN是核電主管道用無錫不銹鋼可選擇的鋼種。含N的316LN鋼在力學(xué)性能和耐晶間應(yīng)力腐蝕性能方面基本可以滿足主管道選鋼要求。316LN熱加工困難，焊接難度大，所以一般在制造的過程中用整體鍛件來代替焊接件。鑄態(tài)316LN組織比較粗大，存在著嚴重的枝晶偏析和區(qū)域偏析現(xiàn)象，由于鐵素體和奧氏體在高溫下具有不同的力學(xué)、物理性能，大大降低了鋼錠開坯時的熱變形塑性。所以316LN鑄態(tài)奧氏體無錫不銹鋼在熱鍛前一般需要進行固溶處理，保證在熱鍛過程中組織的均勻性以及熱變形塑性。目前有關(guān)加熱規(guī)范對316LN鑄態(tài)奧氏體不銹鋼組織和性能的影響的研究還比較少。本文研究了316LN奧氏體不銹鋼在不同溫度和不同保溫時間下，鐵素體的含量和形貌的變化規(guī)律以及對力學(xué)的性能的影響，希望能對鑄態(tài)316LN奧氏體不銹鋼鍛前熱處理提供參考。
實驗材料為Φ105mm×500mm的316LN奧氏體無錫不銹鋼，其化學(xué)成分為（質(zhì)量分數(shù)，%）：≤0.02C，≤2.00Mn，≤0.7Si，≤0.025P，≤0.005S，16~18Cr，11~14Ni，2~3Mo，≤0.10Cu，0.10~0.16N，余量Fe。在鋸床上切成厚12mm的薄片，隨后在慢走絲電火花切割機上由外到內(nèi)分層取樣。根據(jù)鑄態(tài)棒材取樣標準，僅取邊界到中心1/2處試樣作為試樣。采用KBF1400箱式電阻爐，在不同溫度(900、950、1000、1050、1100、1150、1200和1250℃)保溫不同時間(1、2、3、4、5、6和7h)后快速水冷。
鑄態(tài)316LN奧氏體無錫不銹鋼組織存在嚴重的區(qū)域偏析和枝晶偏析。316LN奧氏體無錫不銹鋼隨固溶溫度的升高和保溫時間的延長，組織中鐵素體含量逐漸減少，形貌由原來的骨骼狀逐漸向比較光滑的圓點狀演變。316LN奧氏體無錫不銹鋼隨固溶溫度的升高和保溫時間的延長，組織均勻化程度提高，顯微硬度數(shù)值比較集中。表層出現(xiàn)脫碳現(xiàn)象，硬度有下降的趨勢。