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退火工艺对304B奥氏体不锈钢钢丝组织性能的影响

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退火工艺对304B奥氏体不锈钢钢丝组织性能的影响
2015-09-24

奥氏体不锈钢是不锈钢中钢种最多、使用量最大的一种,用量占整个不锈钢总量的50%以上。以铜带镍更是奥氏体不锈钢的重要研究方向之一,304B奥氏体不锈钢是在原304不锈钢的基础上添加了0.7-1.2%的Cu的一种新的不锈钢材料。铜对于不锈钢的作用与镍相似,增加不锈钢的耐腐性;降低奥氏体不锈钢的强度、提高塑性,显著改善了不锈钢的冷成形性。此外在不锈钢中加入铜在一定程度上解决了镍在供需方面的矛盾,充分利用镍矿中的伴生铜,降低了除铜纯化的成本,带来可观的经济效益。
 
  奥氏体不锈钢由于从高温到室温均为单一的组织形态,在从高温到低温的冷却过程中没有发生任何的组织转变,不能通过热处理手段进行强化,但可以通过形变的方式提高其强度,即对其进行多次拉拔,利用强烈的加工硬化来提高奥氏体不锈钢钢丝的强度。通过冷变形提高奥氏体不锈钢丝强度的原因有两方面:一是由于拉拔后,钢丝内出现大量位错,可显著提高材料的强度,降低塑性;二是钢中不稳定的奥氏体在室温下发生了形变诱导马氏体相变,强度提高。继续变形,细丝就会在拉拔中断丝。因此,需要进行软化退火,通过对退火温度和收线速度的控制,控制组织,消除加工硬化痕迹,防止在后续加工中断丝。本文通过对304B冷拉拔后的细丝进行软化退火,研究不同退火工艺对其组织性能的影响,为实际生产时工艺参数的制定提供实验依据。
 
  1 实验材料与方法
 
  实验材料为某厂冷拉拔后的Φ1.0mm的304B不锈钢钢丝,强度较高,其化学成分如表1所示。将不锈钢钢丝分别于1050、1080、1100℃的退火温度和15、18、22m/min的收线速率下进行软化退火。
 
 
 
  采用LeicaDMR金相显微镜观察退火后试样的微观组织形貌。采用CMT4105拉伸试验机对退火后的钢丝进行拉伸实验, 测量其力学性能,对比分析退火温度与收线速度对钢丝力学性能与组织形貌的影响。
 
  2 试验结果与分析
 
  2.1不同退火工艺对其组织的影响
 
   
 
  图1为不同退火工艺下其横截面100倍金相组织形貌。从图1中可以看出,组织基本为等轴奥氏体晶粒,心部晶粒较小,而边部晶粒较大。同时由于其较低的层错能,存在少量的退火孪晶。当退火温度为1050℃时,仍可看出少量的加工硬化痕迹,组织再结晶不完全。当温度升高为1080℃时,加工硬化痕迹已基本消失。而当退火温度为1100℃时,晶粒已经完全再结晶并长大。这是由于,随着退火温度的升高,组织回复和再结晶的程度提高,
 
 
 

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