热处理对316L不锈钢组织和性能的影响[1]VIP专享VIP免费

总第154期2007年2月南方金属SOUTHERNMETALSSum.154February2007收稿日期:2006-06-02作者简介:张成玉(1981-),女,三峡大学机械与材料学院在读硕士研究生.文章编号:1009-9700(2007)01-0031-04热处理对316L不锈钢组织和性能的影响张成玉1,戴晟1,余海洲1,胡富仁2,严沾谋1(1.三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌443002;2.华南理工大学机械工程学院,广东广州510640)摘要:通过试验研究了不同热处理工艺对316L不锈钢组织和性能的影响.试验结果表明,1000℃固溶处理30min的硬度最大(7718HRB)、晶粒最细.若提高固溶处理温度,可以改善钢的抗腐蚀性,但温度过高,会降低钢的硬度.与固溶处理相比,由于发生时效硬化,固溶处理后进行时效处理的硬度更高、显微组织更好.关键词:316L不锈钢;硬度;显微组织;时效处理;固溶处理中图分类号:TG162.8;TG142.71文献标识码:AInfluenceofheat2treatmentonthemicrostructureandpropertiesof316LstainlesssteelZHANGCheng2yu1,DAISheng1,YUHai2zhou1,HUFu2ren2,YANZhan2mou1(1.CollegeofMechanicalandMaterialsEngineering,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,Hubei;2.SchoolofMechanicalEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong)Abstract:Theinfluenceofvariousheat2treatmentproceduresonthemicrostructureandpropertiesof316Lstainlesssteelwasstudiedthroughexperiments.Theresultsshowedthatthesteelacquiredhighhardness(77.8HRB)andthefinestgrainswhenitwassolutiontreatedat1000℃for30minutes.Whenthetemperatureofsolutiontreatmentisincreased,thecorrosionresistanceisimproved,however,ifthetemperatureistoohigh,thenthehardnessislowered.Thehardnessofthesteelwashigher,andthemicrostructurebetterbysolutiontreatmentplusageingtreatmentthanthosebyasinglesolutiontreatment.Keywords:316Lstainlesssteel;hardness;microstructure;agingtreatment;solutiontreatment1前言316L不锈钢为0Cr17Ni14Mo2超低碳钢,比0Cr17Ni14Mo2耐晶间腐蚀性好,而且韧性极好,耐腐优异,耐酸性好,有良好的综合性能和工艺性能[1].但此钢强度、硬度偏低,抗晶界腐蚀性能和抗应力腐蚀性能不够好,尤其在氯化物中,当在450～850℃停留易引起晶间腐蚀[2];在特定介质条件下的耐蚀性不太理想,尤其在S气氛中易损坏[3].为了获得较好的组织,以改善316L不锈钢的性能,闫建中等研究揭示了316L不锈钢在NaCl溶液中的微动腐蚀机理,发现316L不锈钢微动过程具有显著缝隙腐蚀倾向,微动是316L不锈钢发生腐蚀的主导因素,不锈钢表面钝化膜在微动过程并不能长期有效地保护材料免受腐蚀损伤[4-6];白彬等研究发现:高温气相充氘后,由于晶界成分的变化减弱了晶界析出物对氢脆的影响,316L奥氏体不锈钢及其电子束焊缝抗氢脆性能明显下降[7];王凤平等对316L不锈钢法兰在苯甲酸环境中因腐蚀失效进行了分析,发现不锈钢因焊接导致的晶间腐蚀是不锈钢法兰腐蚀失效的主要原因[8];吴涛等分别对316L不锈钢微丝拉拔过程中的几道丝材进行了退火处理,发现热处理后的晶粒度很高,并具有优良的力学性能[9].为了获得较理想的显微组织,改善316L不锈钢的性能,本文通过对热处理工艺中各参数的选择,探讨不同热处理工艺对316L不锈钢的显微组织、硬度和抗腐蚀性的影响.2试验材料、设备及工艺试验材料:316L不锈钢.试样尺寸:10mm×8mm×3mm,化学成分见表1.试验主要设备:箱式节能电阻炉(型号:SX2-5-12),金相试样抛光机(型号:P-1),洛氏硬度计(HR-150A),维氏显微硬度计(HX-1000JM),金相试样预磨机.各试样热处理工艺如表2所示.表1316L不锈钢化学成分[10]%Alloysw(C)w(Cr)w(Mn)w(Mo)w(Ni)w(P)w(S)w(Si)≤0.03016.00-18.00≤2.002.00-3.0012.00-15.00≤0.035≤0.030≤1.00表2316L不锈钢的热处理工艺试样热处理工艺1950℃固溶处理30min21000℃固溶处理30min31000℃固溶处理45min41050℃固溶处理30min51100℃固溶处理30min61050℃固溶处理30min+860℃时效处理2h71050℃固溶处理30min+880℃时效处理2h81050℃固溶处理30min+880℃时效处理3h91050℃固溶处理30min+900℃时效处理2h101050℃固溶处理30min+...