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针对石化装置材料310S耐热钢易受高温氧化，本课题组研发了铸态高铝310S耐热钢，改性后的310S耐热钢具有优良的高温抗氧化性，同时力学性能并未出现明显降低。本文在此基础上将高铝310S耐热钢热轧加工成板材，并研究板材的组织、室（高）温力学性能、焊接性能以及固溶处理工艺对组织和力学性能的影响。目标是在具有良好的高温抗氧化性的前提下，保证高铝310S耐热钢板材的力学性能满足国家标准的要求。以310S耐热钢为基础，分别加入质量分数为2、4、6的Al，利用真空电弧炉熔炼并在水冷铜坩埚中冷却，将熔炼制备的高铝310S耐热钢在压力机和热轧机上进行开坯、轧制，并对热轧加工后的板材进行组织分析和力学性能测试。结果表明热轧加工后，Al元素不再同铸态组织那样始终固溶于基体，而是以Al4C3的形式出现富集，并且随着铝含量的增加富集现象越严重。随着铝含量的增加，Cr7C3的含量逐渐减少，且聚集状态逐渐由团聚状向颗粒状转变。铝质量分数为6%时，基体组织变为α+γ双相组织，热轧加工后出现大量鱼骨状碳化物，性能急剧恶化。研究了Al质量分数为0、2、4%310S耐热钢板材的室温力学性能，结果表明随着Al含量的增加合金的强度略有降低，塑性先升高后降低并在Al质量分数为2%时达到最大值。经1200℃+2h的固溶处理后，基体中碳化物（Cr7C3、Al4C3）的数量大幅减少，强度较固溶处理前有所降低、塑性得到提升。研究了各合金在800℃的瞬时拉伸性能，结果表明不含铝和含铝2%的合金其高温力学性能基本一致，但当铝质量分数增加到4%时，合金的高温强度显著提高、塑性有所降低。研究了Al质量分数为0、2、4%310S耐热钢板材的焊接性能，结果表明Al质量分数为2、4%的合金其焊接后的力学性能与母材基本一致，而不含Al的合金（310S）其焊接后的力学性能明显低于母材的力学性能。高铝310S耐热钢板材的焊接性能良好，力学性能满足国家标准对310S耐热钢板材的要求。