奥氏体不锈钢具有较好的成形性及优异的耐腐蚀性能,因此作为重要的工程结构材料被广泛应用于生产生活中。但是奥氏体不锈钢绝对强度和硬度偏低,其产品在使用过程中会由于屈服变形而失效,影响产品的使用寿命。目前,细晶强化成为提高奥氏体不锈钢的强度及硬度,改善其产品质量的一种很有效的手段,大变形后逆转变退火处理是获得超细晶结构不锈钢的重要方法,逆转变后不锈钢的性能会对其应用产生较大影响。本文以301奥氏体不锈钢为研究对象,对材料预先冷轧变形90%后,在650℃~850℃温度范围内不同时间保温,使其发生逆转变,获得超细晶结构的不锈钢。主要研究了逆转变过程中,不锈钢的组织演变、强化机理、力学性能及耐腐蚀性能。本文主要研究工作及结论如下:301奥氏体不锈钢经90%冷轧,奥氏体转变为马氏体,马氏体含量为95.4%。通过DSC及Gleeble-3500测定冷轧301不锈钢的逆转变临界温度。逆转变退火后发生相变,马氏体含量减少,奥氏体含量增加,得到细小的奥氏体晶粒,形成超细晶结构;在相同温度下,随着保温时间的增加,奥氏体含量增加,晶粒尺寸增大。逆转变退火后,不锈钢的屈服强度、抗拉强度及硬度增加,伸长率减小,在700℃保温10 min后的试样,显微硬度362 HV,屈服强度为744 MPa,抗拉强度为890 MPa,伸长率为37%,综合力学性能较好,达到了预期的强化目的,主要原因是逆转变过程中晶粒的细化;在相同温度下,随着保温时间的增加,不锈钢的屈服强度、抗拉强度及硬度减小,伸长率增加。通过循环伏安曲线法测定冷轧301不锈钢逆转变后的点蚀电位,逆转变后不锈钢的点蚀电位提高,在750℃保温10 min的试样点蚀电位Eb最高为447 mV,表明逆转变后不锈钢的耐点蚀性能提高。