【摘 要】
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双相不锈钢兼具铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的特点,具有良好的力学性能和耐蚀性能,被广泛应用在污染管制行业中。但是传统双相不锈钢在热轧过程中因两相的硬度差,奥氏体相与铁素体相应变分配不均,造成裂纹的产生,致使其热塑性较差,在热轧过程中易出现边裂现象。本文采用以锰代替镍,以铝代替部分铬的方法,通过调节热轧状态下的两相比例,设计出了具有较好热塑性的新型资源节约型Fe-Cr-Mn-Al双相不锈钢,并对其进行
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双相不锈钢兼具铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的特点,具有良好的力学性能和耐蚀性能,被广泛应用在污染管制行业中。但是传统双相不锈钢在热轧过程中因两相的硬度差,奥氏体相与铁素体相应变分配不均,造成裂纹的产生,致使其热塑性较差,在热轧过程中易出现边裂现象。本文采用以锰代替镍,以铝代替部分铬的方法,通过调节热轧状态下的两相比例,设计出了具有较好热塑性的新型资源节约型Fe-Cr-Mn-Al双相不锈钢,并对其进行制备工艺的探索,在降低成本的同时,具有较好的热塑性、优良的力学性能和耐蚀性能。本文的主要工作内容及结果如下:（1）通过Thermo-Calc软件计算平衡相图,设计出两种实验钢的合金成分,即1#钢 Fe-19Cr-12Mn-0.6Al 和 2#钢 Fe-19Cr-12Mn-0.6Al-1Ni,1#钢在 1020℃以上时为单相铁素体组织,2#钢在1085℃以上时为单相铁素体组织,两种实验钢在760℃以下时均会有σ相的析出。实验钢在热轧终轧温度为850℃时,1#钢热轧组织中几乎100%为铁素体相,2#钢的热轧组织中90%以上为铁素体相,保证实验钢具有较好的热轧成形性能。（2）对1#钢热轧板进行60%、70%和80%的冷轧压下后经800℃退火4h,研究表明,冷轧大压下能够促进铁素体向奥氏体的转变,使得奥氏体相的分布更加均匀,具有更好的力学性能。（3）对实验钢冷轧板进行不同时间的退火,研究表明,因冷轧大变形存储了大量的应变能,冷轧板退火过程中会发生两种转变过程,一是铁素体向奥氏体的转变,二是铁素体的再结晶过程,这是两种相互竞争机制。当1#钢冷轧板经800℃不同时间退火时,首先发生了铁素体的再结晶,铁素体向奥氏体的转变过程将会被抑制延迟,同时会出现大的铁素体晶粒,力学性能较差。当2#钢冷轧板经850℃不同时间退火时,首先发生了铁素体向奥氏体的转变,此时铁素体的再结晶过程被抑制,此时两相组织分布均匀,晶粒尺寸较小,具有优良的力学性能和耐点蚀性能。（4）对实验钢冷轧板进行不同温度的退火,研究表明,1#钢在退火温度较低时,临界形核尺寸较小,奥氏体相在铁素体的晶界和晶内均能形核长大,组织分布均匀,晶粒尺寸较小,具有较好的耐点蚀性能,但是有针状奥氏体相的出现,降低了塑性。2#钢在低温退火时,出现σ相析出,使得强度提高,塑性和耐点蚀性能下降。（5）铬与铝元素主要富集在铁素体相中,锰和镍元素主要富集在奥氏体相中,造成铁素体相的点蚀当量高于奥氏体相的点蚀当量,点蚀坑会在铁素体和奥氏体的相界形核。
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