[發(fā)明專(zhuān)利]提高亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810310873.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108359780B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付正鴻;茍國(guó)慶;朱忠尹;馬傳平;李婷;單美樂(lè);呂航
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C21D7/02
• 分類(lèi)號(hào): C21D7/02;C21D7/04;C21D7/06;C21D10/00;C21D1/42
• 代理公司: 成都眾恒智合專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51239
• 代理人: 吳桐

一種提高亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的方法，其步驟如下：S1、對(duì)亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼整體冷軋?zhí)幚恚滠垑合铝繛?％?20％；S2、對(duì)冷軋?zhí)幚砗蟮牟讳P鋼表面進(jìn)行大量冷塑性變形處理，變形量為80％?95％；S3、將表面大量冷塑性變形后的不銹鋼置于高頻感應(yīng)線圈中，對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱；使不銹鋼表面在750?850℃溫度范圍內(nèi)保溫30?90s。該方法可以得到表層為亞納米晶奧氏體，內(nèi)部為馬氏體+奧氏體的梯度材料不銹鋼，既提高了不銹鋼強(qiáng)度，又保證了不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的方法，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

奧氏體不銹鋼具有較好的成形性及優(yōu)異的耐腐蝕性能，因此作為重要的工程結(jié)構(gòu)材料被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中。但是奧氏體不銹鋼絕對(duì)強(qiáng)度和硬度偏低，其產(chǎn)品在使用過(guò)程中會(huì)由于屈服變形而失效，影響產(chǎn)品的使用壽命。而且盡管奧氏體不銹鋼具有固有的抗腐蝕性能，但奧氏體不銹鋼在鹽溶液環(huán)境和拉伸應(yīng)力共同存在的苛刻條件下對(duì)局部腐蝕諸如孔蝕和應(yīng)力腐蝕及其敏感。常見(jiàn)的不銹鋼腐蝕類(lèi)型主要包括點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕及晶間腐蝕。在腐蝕環(huán)境及拉應(yīng)力的共同作用下，可能會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象；不銹鋼在高溫且具有腐蝕性環(huán)境的介質(zhì)中，可能會(huì)發(fā)生晶間腐蝕，應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕的危害遠(yuǎn)高于點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕，容易造成較大的安全隱患。

針對(duì)奧氏體不銹鋼絕對(duì)強(qiáng)度和硬度偏低的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)通常通過(guò)冷軋加工強(qiáng)化奧氏體不銹鋼。例如目前用于制造不銹鋼輕量車(chē)體的主要材料是SUS301L不銹鋼就是以冷軋板材的形式加工，冷軋加工過(guò)程中形變會(huì)誘發(fā)馬氏體相變，在材料內(nèi)部形成一定含量的馬氏體，強(qiáng)度較冷軋加工前大幅度提高。但是，冷軋后的材料腐蝕速率和應(yīng)力腐蝕敏感性也隨之提高。形變誘發(fā)馬氏體相變不僅有利于應(yīng)力腐蝕裂紋的形核，而且它的選擇性溶解促進(jìn)了裂紋的擴(kuò)展；含有形變馬氏體的亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼的腐蝕電位比奧氏體負(fù)，電化學(xué)溶解速率也大；發(fā)生部分馬氏體相變的奧氏體不銹鋼在酸性氯化物溶液中形成了腐蝕電偶，其中馬氏體為陽(yáng)極，優(yōu)先腐蝕溶解，成為應(yīng)力腐蝕裂紋擴(kuò)展的活性通道。另外，馬氏體內(nèi)部為高密度位錯(cuò)，且馬氏體為脆性相，材料表面吸附的氫原子通過(guò)馬氏體向內(nèi)部擴(kuò)散，引起材料的氫致應(yīng)力腐蝕等問(wèn)題，對(duì)材料的抗應(yīng)力腐蝕性能十分不利。總之，冷軋加工強(qiáng)化雖然增強(qiáng)了奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度，但降低了其耐腐蝕性能，使應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

針對(duì)奧氏體不銹鋼表面出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象，學(xué)者們也做了一定研究，比如通過(guò)化學(xué)方法對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行鈍化處理或通過(guò)等離子處理提高不銹鋼表面耐腐蝕性能，但步驟都相對(duì)復(fù)雜，且僅能提高不銹鋼表面的耐腐蝕性能。

因此實(shí)現(xiàn)在保證冷軋亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼加工硬化強(qiáng)度的同時(shí)，提高其抗應(yīng)力腐蝕性能，是本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的技術(shù)難題，具有深遠(yuǎn)的工程應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種提高亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的方法。該方法可以得到表層為亞納米晶奧氏體，內(nèi)部為馬氏體+奧氏體的梯度材料不銹鋼，既提高了不銹鋼強(qiáng)度，又保證了不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕性能。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是：一種提高亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕性能的方法，其步驟如下：

S1、對(duì)亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼整體冷軋?zhí)幚恚滠垑合铝繛?％-20％；

S2、對(duì)冷軋?zhí)幚砗蟮牟讳P鋼表面進(jìn)行大量冷塑性變形處理，變形量為80％-95％；

S3、將表面大量冷塑性變形后的不銹鋼置于高頻感應(yīng)線圈中，對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱；使不銹鋼表面在750-850℃溫度范圍內(nèi)保溫30-90s。

本發(fā)明的原理及有益效果是：