铁素体不锈钢成本低、焊接性能好、高温强度高、高的耐热疲劳性、较好的抗高温氧化和耐腐蚀性能,再加上其固有的热膨胀系数小和导热性好等优点,已广泛应用于汽车排气系统、固体氧化物燃料电池、厨房用具等领域。为了进一步提高铁素体不锈钢的高温力学性能和抗氧化性能以满足更高温度下使用要求,本文以汽车排气系统热端用444铁素体不锈钢为研究对象,开展了钨和稀土对444铁素体不锈钢室温力学性能、成形性能以及高温性能等影响的研究。研究结果显示,添加稀土后对夹杂物有明显的球化和变质作用;并且,稀土还促进了铁素体不锈钢中残余有害元素的析出,从而对残余元素起到固定作用,可以有效减少钢中硫和残余元素的含量,改善钢的性能。通过再结晶退火实验,对试样的硬度和组织观察表明:稀土元素的添加能提高铁素体不锈钢的硬度和再结晶温度,并且还能细化晶粒,钨元素的添加也能起到细化晶粒的效果。对添加钨或稀土的几种铁素体不锈钢的力学性能进行了测试,并对其断口进行了形貌分析,结果表明:添加钨和稀土元素均能提高铁素体不锈钢的屈服强度和抗拉强度,但会降低延伸率;通过改变夹杂物种类和形态,稀土可以固定基体中的残余有害元素,对材料力学性能产生影响;钨的作用主要是通过固溶、细化晶粒以及析出复杂第二相实现铁素体不锈钢高温性能的改善。利用X射线衍射技术测量了冷轧444铁素体不锈钢不同变形量时的织构,结果表明:冷轧压下率低于60%时,随着压下量的增加,冷轧织构逐渐向{111}<112>组分集中,γ纤维织构体积分数也不断增加。当冷轧压下率高于60%时,{111}<112>织构组分沿ND纤维线转动而变为{111}<110>,这种纤维织构的形成是晶界限制的结果。对添加钨或稀土的几种铁素体不锈钢热轧、冷轧及退火态钢板的织构也进行了测量,结果表明:稀土添加有利于铁素体不锈钢在热轧过程中形成部分γ织构,在随后的冷轧过程中能形成强烈{111} Y纤维织构。在随后退火过程中,形成了强烈的再结晶Y织构。钨的添加对铁素体不锈钢板最终退火织构产生不利的影响,降低了 r值,对深冲性能不利。成形性能还与应变强化指数n、各向异性度Ar和应变强化系数K值有关,添加稀土对综合成形性能有利,而铁素体不锈钢中添加钨元素能提高材料抵抗塑性失稳应变发生能力以及可承受的极限拉伸载荷,但对材料的深冲性能有害。对添加钨或稀土的几种铁素体不锈钢开展了高温力学性能测试,结果表明:444铁素体不锈钢中添加稀土,可以提高Laves相Fe2Nb的固溶温度,导致高温下Laves相Fe2Nb的析出。铁素体不锈钢中添加钨元素除形成高熔点且稳定的Laves相(Fe,Cr)2(Nb,W)外,还能在高温下固溶强化铁素体基体,从而有效提高铁素体不锈钢的高温强度。