冷轧工况对AISI304L不锈钢板带显微组织和力学性能的影响

      冷轧工况对AISI304L不锈钢板带显微组织和力学性能的影响

   奥氏体不锈钢通常具有良好的耐蚀性和可成形性，但在退火状态其屈服强度相对较低（约为200MPa)，因此，不适合用作结构用途。对于奥氏体不锈钢来说有多种强化方法，如晶粒细化、相变强化、冷作硬化等。由于奥氏体不锈钢通常具有高的应变硬化系数，因此，对其进行冷加工不失为是一种合适的强化方式。

   近年来，用深度冷轧+退火的热机加工（又称为形变热处理）已能生产出高强度、高延性的奥氏体不锈钢。在0℃的温度下，通过冷轧使热轧过的钢板发生不同的厚度减薄，通过X-射线衍射分析、Feritscope测定法、光学金相显微镜法、硬度试验和拉伸试验来研究冷轧工况对AISI304L奥氏体不锈钢显微组织和力学性能的影响。

  用作研究的AISI304L奥氏体不锈钢的化学成分为：C0.0269，Si0.427，Mn1.58，Cr18.2，Ni8.22，Cu0.58，Mo0.348，Nb0.0020，其余为铁。研究结果如下：

通过冷轧亚稳的奥氏体组织会转变成应变感生的α-马氏体组织，在变形量达10%的冷轧板中形成了ε和α’-马氏体相，随着变形量的增加，ε-马氏体和奥氏体相逐渐转变成α’-马氏体相。当变形量达70%时，95vol%以上的奥氏体转变成α-马氏体，变形量进一步加大，相变形成的α’-马氏体越来越多。

  当变形量较小时，用Feritscope测得的α’-马氏体量低于用图像分析法获得的值；而当变形量增大时，用这两种方法获得的数据就极其吻合。

  冷轧试样的硬度随着变形量的增加而增加。当变形量达90%时，维氏硬度可高达600，比未经冷轧的试样高3倍。此外，钢的强度会从300MPa提高至1825MPa。

  上述研究结果表明，应变感生马氏体的产生会显著强化AISI304L奥氏体不锈钢。这种深度冷轧+退火的形变热处理工艺是一种高强度、高延性的奥氏体不锈钢的理想加工工艺。

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