碳氮含量對含釩鐵素體不銹鋼高溫性能的影響

陳思悅，張 鑫，楊弋濤

(1.上海大學材料科學與工程學院，上海 200072;2.寶山鋼鐵股份有限公司研究院，上海 200431)

近年來鎳的價格急劇攀升，SUS304、SUS316等奧氏體不銹鋼的價格隨之飛漲，而鐵素體不銹鋼不含或僅含少量鎳，是一種低成本不銹鋼，開發能夠替代奧氏體不銹鋼的鐵素體不銹鋼成為擺在不銹鋼生產企業面前的一項大課題［1］.國際上的一些鋼鐵企業，如日本的JFE鋼鐵株會社、韓國的POSCO鋼鐵公司都已相繼開發了多種現代節鎳或無鎳的超純鐵素體不銹鋼品種.新日鐵住金不銹鋼公司(NSSC)開發出了通過添加微量錫(Sn)提高了耐腐蝕性的鐵素體類不銹鋼新產品“NSSCFW2”［2］.

釩元素是常見的微合金化元素，可以用來穩定鋼中的自由碳氮，起到沉淀強化和抑制晶粒長大的作用.本文研究了碳氮含量對含釩鐵素體不銹鋼熱軋板高溫拉伸性能及壓縮性能的影響，觀察了不同碳氮含量下顯微組織的演變，為優化含釩鐵素體不銹鋼的成分配比，合理制定軋制工藝提供理論依據.

1 實驗

表1為實驗用鐵素體不銹鋼材料的目標化學成分.采用Thermal-Calc軟件計算試樣鋼的熱力學平衡相圖.根據成分配比，在50 kg真空感應爐中進行冶煉，真空保護澆鑄后鍛造成試驗材料.

表1 不同試驗用鋼的目標化學成分(質量分數/%)

采用Gleeble 3500熱模擬試驗機進行熱拉伸實驗，圖1為拉伸試樣示意圖.具體操作如下:以40℃/s的加熱速度，將試樣分別加熱到850、900、950、1 000、1 100、1 150、1 200 ℃，保溫并進行熱拉伸，拉伸結束后空冷.熱壓縮試樣尺寸如圖2所示，實……