冷軋工況對(duì)AISI304L無(wú)錫不銹鋼板帶顯微組織和力學(xué)性能的影響

奧氏體無(wú)錫不銹鋼通常具有良好的耐蝕性和可成形性，但在退火狀態(tài)其屈服強(qiáng)度相對(duì)較低（約為200MPa)，因此，不適合用作結(jié)構(gòu)用途。對(duì)于奧氏體無(wú)錫不銹鋼來(lái)說(shuō)有多種強(qiáng)化方法，如晶粒細(xì)化、相變強(qiáng)化、冷作硬化等。由于奧氏體不銹鋼通常具有高的應(yīng)變硬化系數(shù)，因此，對(duì)其進(jìn)行冷加工不失為是一種合適的強(qiáng)化方式。

近年來(lái)，用深度冷軋+退火的熱機(jī)加工（又稱(chēng)為形變熱處理）已能生產(chǎn)出高強(qiáng)度、高延性的奧氏體無(wú)錫不銹鋼。在0℃的溫度下，通過(guò)冷軋使熱軋過(guò)的鋼板發(fā)生不同的厚度減薄，通過(guò)X-射線衍射分析、Feritscope測(cè)定法、光學(xué)金相顯微鏡法、硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)來(lái)研究冷軋工況對(duì)AISI304L奧氏體不銹鋼顯微組織和力學(xué)性能的影響。

用作研究的AISI304L奧氏體無(wú)錫不銹鋼的化學(xué)成分為：C0.0269，Si0.427，Mn1.58，Cr18.2，Ni8.22，Cu0.58，Mo0.348，Nb0.0020，其余為鐵。研究結(jié)果如下：

通過(guò)冷軋亞穩(wěn)的奧氏體組織會(huì)轉(zhuǎn)變成應(yīng)變感生的α-馬氏體組織，在變形量達(dá)10%的冷軋板中形成了ε和α’-馬氏體相，隨著變形量的增加，ε-馬氏體和奧氏體相逐漸轉(zhuǎn)變成α’-馬氏體相。當(dāng)變形量達(dá)70%時(shí)，95vol%以上的奧氏體轉(zhuǎn)變成α-馬氏體，變形量進(jìn)一步加大，相變形成的α’-馬氏體越來(lái)越多；

當(dāng)變形量較小時(shí)，用Feritscope測(cè)得的α’-馬氏體量低于用圖像分析法獲得的值；而當(dāng)變形量增大時(shí)，用這兩種方法獲得的數(shù)據(jù)就極其吻合；

冷軋?jiān)嚇拥挠捕入S著變形量的增加而增加。當(dāng)變形量達(dá)90%時(shí)，維氏硬度可高達(dá)600，比未經(jīng)冷軋的試樣高3倍。此外，鋼的強(qiáng)度會(huì)從300MPa提高至1825MPa。

上述研究結(jié)果表明，應(yīng)變感生馬氏體的產(chǎn)生會(huì)顯著強(qiáng)化AISI304L奧氏體無(wú)錫不銹鋼。這種深度冷軋+退火的形變熱處理工藝是一種高強(qiáng)度、高延性的奧氏體不銹鋼的理想加工工藝。