S32205雙相不銹鋼冷軋退火組織轉(zhuǎn)變及強塑化機理分析

呂杰晟， 宋志剛， 何建國， 豐 涵， 鄭文杰， 朱玉亮

(鋼鐵研究總院有限公司 特殊鋼研究院， 北京 100081)

由鐵素體和奧氏體兩相組成的雙相不銹鋼，同時具備奧氏體不銹鋼的優(yōu)良塑性和鐵素體不銹鋼的較高強度和耐晶間腐蝕性能，表現(xiàn)出優(yōu)異的塑性及耐腐蝕綜合性能，廣泛應(yīng)用于石油、化工和船舶等服役環(huán)境苛刻的領(lǐng)域[1-5]。隨著該類型雙相不銹鋼的成分設(shè)計逐漸成熟，學(xué)者們開始探尋工藝上的改良，以期進(jìn)一步提升雙相不銹鋼的綜合力學(xué)性能，拓寬其應(yīng)用范圍。細(xì)晶強化作為提高材料綜合力學(xué)性能的有效手段之一，在材料的性能優(yōu)化上得到了大量的實踐[6-7]。雙相不銹鋼由于兩相晶粒再結(jié)晶能力和晶粒長大速度差異，很難實現(xiàn)同步細(xì)化。雙相不銹鋼中鐵素體相晶粒長大速度比奧氏體晶粒長大速度更快[8-9]，因此控制鐵素體晶粒尺寸成為調(diào)控雙相不銹鋼性能的關(guān)鍵。此外，強度的提升通常伴隨著塑性的降低[10]，通過組織調(diào)控優(yōu)化實現(xiàn)材料強度和塑性同時提升也一直是該領(lǐng)域的研究熱點。近年來，非均勻結(jié)構(gòu)的局部變形不協(xié)調(diào)引發(fā)的背應(yīng)力強化被證實可在提高材料強度的同時不損失塑性，甚至可以提高塑性[11-12]。

本文設(shè)計了冷軋配合不高于兩相平衡溫度的退火工藝，獲得鐵素體和奧氏體兩相組織的同步細(xì)化，并且鐵素體晶粒內(nèi)部分布著細(xì)晶奧氏體的非均勻顯微結(jié)構(gòu)，具有該顯微組織的S32205雙相不銹鋼的綜合力學(xué)性能優(yōu)于固溶態(tài)，本文的組織設(shè)計為提升雙相不銹鋼綜合力學(xué)性能提供了新的思路?！?br>