本发明专利技术公开了一种提高410不锈钢性能的退火工艺,其特征在于:410铁素体不锈钢的化学成分质量分数为:C:0.065,Si:0.179,Mn:0.725,Cr:16.7,V:0.152,P<0.005,S<0.005,其余Fe,轧板的热轧终轧温度为850℃,经过退火后再进行冷轧,在850-910℃下保温30-90s进行退火。退火温度为910℃。退火时间保温时间为:30s。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高410不锈钢性能的退火工艺。
技术介绍
化学工业和动力工业的发展,又促进了合金钢品种的扩大,于是不锈钢和耐热钢 在这段期间问世了。1920年德国人毛雷尔(E. Maurer)专利技术了 18-8型不锈耐酸钢,1929 年在美国出现了 Fe-Cr-Al电阻丝,到1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。第 二次世界大战以后至60年代,主要是发展高强度钢和超高强度钢的时代,由于航空工业和 火箭技术发展的需要,出现了许多高强度钢和超高强度钢新钢种,如沉淀硬化型高强度不 锈钢和各种低合金高强度钢等是其代表性的钢种。60年代以后,许多冶金新技术,特别是炉 外精炼技术被普遍采用,合金钢开始向高纯度、高精度和超低碳的方向发展,又出现了马氏 体时效钢、超纯铁素体不锈钢等新钢种。国际上使用的有上千个合金钢钢号,数万个规格, 合金钢的产量约占钢总产量的10%,是国民经济建设和国防建设大量使用的重要金属材料。 钢的强化机制包括位错强化、晶体结构强化以及固溶强化,马氏体钢由于其结构 的复杂性,强化机制至今没有一个统一的定论。细晶强化会使钢的强度和韧性都得以提高, 而对马氏体钢强韧性起作用的"晶粒尺寸"的认识并不是非常清晰,对于板条马氏体组织起 强化作用的主要晶界类型有人认为是板条束尺寸,有人认为是板条尺寸。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种提高410不锈钢性能的退火工艺,以获得 性能更加优异的410不锈钢。 本专利技术的技术方案是:一种提高410不锈钢性能的退火工艺,410铁素体不锈钢 的化学成分质量分数为:C:0. 065, Si :0· 179,Mn :0· 725,Cr :16· 7, V :0· 152, Ρ〈0· 005, S〈0. 005,其余Fe,乳板的热轧终轧温度为850 °C,经过退火后再进行冷轧,在850-9KTC 下保温30-90s进行退火。 退火温度为910°C。 退火时间保温时间为:30s。 本专利技术的有益效果: 1) 410不锈钢板冷轧态组织由在轧制方向拉长的铁素体晶粒组成,碳化物沿轧向呈链 状分布于晶界上。经过退火后,其组织由等轴的再结晶晶粒组成,碳化物均匀弥散分布于铁 素体基体上。与冷轧态相比,退火基本消除了由于轧制形成的带状组织,退火后组织均匀、 晶粒细小。 2)在相同的退火温度下,维氏硬度随着退火保温时间的延长而增大,r值先减小 后增大。 3)最佳的退火工艺为:910°C保温30s,在此退火工艺下,具有较高的r值,达到 1. 52,强塑积达到最大值为18917. 48 MPa同时伸长率也达到最大值,可以获得最佳的综合 力学性能。【附图说明】 图1为不锈钢冷轧板经过不同温度及不同时间退火后的显微组织; 图2为退火工艺对显微硬度(a)和抗拉强度(b)的影响; 图3为退火工艺对断后伸长率的影响。【具体实施方式】 表1为移动式光谱仪PMI-MASTE R P R 0分析得到的试验用410铁素体不锈钢 冷轧板的化学成分。该冷轧板的热轧终轧温度为850 °C,经过退火后再进行冷轧,最终的 厚度为0· 8 mm。 由于铁素体不锈钢在加热和冷却过程中始终为体心立方的铁素体结构,因此不能 通过热处理进行强化。铁素体不锈钢主导热处理为退火,以提供消除应力和由冷轧造成的 带状组织的再结晶结构,确保钢材具有良好的力学性能、冷成型性和耐蚀性的综合性能。 430铁素体不锈钢冷轧板的最终退火,其最佳退火温度的选择以晶粒不过分长大并快速完 成再结晶为原则,中铬铁素体不锈钢的退火温度通常不高于l〇〇〇°C,在850~950°C之间。 根据实际生产情况及410铁素体不锈钢的成分特点,设计热处理方案为在850°C、880°C、 910°C三组温度下各保温30s、60s、90 s进行退火,共9组试样如表2所示。作为对比的未 退火试样记为A0。 退火后的试样经过砂纸打磨、抛光,使用LV150正立式金相显微镜、SU-1500扫 描电子显微镜分析冷轧退火态试样的组织特点。利用MH-3型显微硬度计对各个试样的维 氏硬度进行了测试(所用载荷砝码200g,保压时间5s。在试样的不同部位取5个点,从得 到的5个硬度值中去掉最高和最低的两个,余下的求平均值)。为测定各个试样的抗拉强度 和伸长率,对其进行拉伸试验,每种工艺对应的试样各测量3次,取平均值。 图1为410不锈钢冷轧板经过不同退火工艺后得到的显微组织特征。由Fe-Cr相 图可知,当ω( Cr) = 16. 7%时,410不锈钢处于γ环的右侧,有学者得出含碳量为0.1% 的430铁素体不锈钢在1150 °C加热保温时,会形成双相组织,本研究所用410铁素体不 锈钢含碳量为〇. 065%且最高的退火温度为910°C,因此整个热处理温度范围内其基体组 织均为铁素体,同时还有部分碳化物分布在基体上。根据组织结构转变特点,塑变金属在加 热时的转变可分为回复和再结晶两个阶段。根据图1可以看出,在所设定的退火工艺下,各 组试样的再结晶程度不同。平均晶粒尺寸随退火工艺变化的统计结果如图3所示。由图 l(a~c)可以看出,850°CX30 s退火的A1试样,其晶界比较模糊,晶粒仍显示出一定取 向,平均晶粒尺寸为19. 98 μ m,析出物呈链状沿晶界分布,说明退火保温时间不够,再结晶 不完全。850°C X 60s退火的A2试样,晶界较A1试样清晰,平均晶粒尺寸下降至18. 38 μ m, 但部分析出物仍沿晶界分布。与A1、A2相比,850°C X90s退火的A3试样的组织均匀且 晶粒细小,晶粒尺寸进一步下降至16. 94 μ m,由冷轧引起的带状组织得到完全消除。因此, 在850 °C退火时,随着退火时间的延长,再结晶程度增大,组织变得越来越均匀细小。由图 1 (d~f)所示Bl、B2、B3试样的显微组织特征可知,在880°C退火30s时,晶界变得比较 清晰清晰,分布于晶界的碳化物融入基体,平均晶粒尺寸达到14. 92 μ m;随着退火时间的 延长,平均晶粒尺寸有所增大,表明个别晶粒有长大的趋势。 由图l(g~i)所示,910°C X30 S退火时,组织最为均匀细小,平均晶粒直径达 到最小值13. 43 μ m,再结晶最为充分。继续延长退火时间,由于退火温度较高造成个别晶粒 异常长大,组织变得不均匀,对性能不利。比A3、B1与C1试样,C1试样平均晶粒尺寸最小, 由大量的等轴晶组成,组织更均匀,再结晶更充分。 退火态与冷轧态显微组织对比 冷轧过程中产生大量塑性变形会导致显微组织发生明显改变,随着变形量的增加,原 来的晶粒沿变形方向逐渐被拉长,晶粒由多边形变为扁平形或长条形。变形量越大,晶粒伸 长的程度也越显著,变形量很大时形成纤维组织。当金属中有析出物存在时,析出物沿变 形方向呈链状分布。由H)S分析结果表明,析出物中所含C、N及Cr、V的含量明显高于 基体,根据文献,这些析出物主要以M23C6形式存在,弥散分布于基体当中,起到强化作用。 对比退火前后的SEM照片,析出物的位置发生明显改变,由晶界转移到晶粒内部,分布于 整个基体上,说明退火过程中随着退火保温时间的延长,发生再结晶,碳化物逐渐溶解进基 体,并在晶粒内部析出。 不同退火工艺下力学性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高410不锈钢性能的退火工艺,其特征在于:410铁素体不锈钢的化学成分质量分数为:C:0.065,Si:0.179,Mn:0.725, Cr:16.7,V:0.152,P<0.005,S<0.005,其余Fe,轧板的热轧终轧温度为 850 ℃,经过退火后再进行冷轧,在850‑910℃ 下保温30‑90s 进行退火。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:王美,
申请(专利权)人:王美,
类型:发明
国别省市:贵州;52
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