一种节镍型高锰奥氏体不锈钢及其细晶处理方法技术

本发明专利技术提供了一种节镍型高锰奥氏体不锈钢及其细晶处理方法，属于金属材料制备技术领域。本发明专利技术提供的细晶处理方法包括如下步骤：将待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢进行固溶处理，得到固溶体合金；将所述固溶体合金依次进行冷轧和逆变退火处理，得到节镍型高锰奥氏体不锈钢；所述逆变退火处理的保温温度为600～900℃，所述逆变退火处理的保温时间为100～1000s。本发明专利技术提供的细晶处理方法制备得到的节镍型高锰奥氏体不锈钢具有细小的双峰晶粒尺寸特征，以及优良的力学性能。以及优良的力学性能。以及优良的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种节镍型高锰奥氏体不锈钢及其细晶处理方法


[0001]本专利技术涉及金属材料制备
，尤其涉及一种节镍型高锰奥氏体不锈钢及其细晶处理方法。

技术介绍

[0002]镍是形成并稳定奥氏体的关键元素之一，但是镍元素的成本较高，因此目前奥氏体不锈钢通常会添加锰或其他元素替代部分镍，以达到节约成本的目的，然而此种方法会影响奥氏体不锈钢中奥氏体的数量，进而影响其力学性能。因此，需要通过其他方法以提高不锈钢的力学性能。
[0003]目前，提高材料力学性能的主要方法有：固溶强化、位错强化、第二相强化和细晶强化。与细晶强化相比，固溶强化、位错强化和第二相强化都存在不利因素。其中固溶强化和位错强化通常在提高材料强度的同时会降低其塑性，从而使其难以兼具较高强度和优良塑性，而第二相强化由于需要考虑第二相的尺寸、形貌和分布等因素，因此需要控制合金成分、制备工艺及其参数等诸多手段才能较好地达到目标效果，从而使得工艺繁琐且生产成本较高。
[0004]因此，亟需提供一种节镍型奥氏体不锈钢的细晶处理方法，能够使节镍型奥氏体不锈钢达到良好细晶效果从而具有优良的力学性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种节镍型奥氏体不锈钢及其细晶处理方法，本专利技术提供的细晶处理方法制备得到的节镍型奥氏体不锈钢晶粒细小，且力学性能优良。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种节镍型高锰奥氏体不锈钢的细晶处理方法，包括如下步骤：
>[0008](1)将待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢进行固溶处理，得到固溶体合金；
[0009](2)将所述步骤(1)得到的固溶体合金依次进行冷轧和逆变退火处理，得到节镍型高锰奥氏体不锈钢；所述逆变退火处理的保温温度为600～900℃，所述逆变退火处理的保温时间为100～1000s。
[0010]优选地，所述步骤(2)中冷轧的总变形量为40～80％。
[0011]优选地，所述步骤(2)中冷轧的道次为8～20次，冷轧的单道次变形量为4～5％。
[0012]优选地，所述步骤(2)中冷轧的初始温度为室温。
[0013]优选地，所述步骤(2)中逆变退火处理的升温速率为60～80℃/s。
[0014]优选地，所述步骤(2)中逆变退火处理的冷却速率为25～35℃/s。
[0015]优选地，所述步骤(1)中待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢包括1Cr18Mn8Ni5不锈钢、1Cr17Mn6Ni5N不锈钢、12Cr18Mn9Ni5N不锈钢或10Cr17Mn9Ni4N不锈钢。
[0016]优选地，所述步骤(1)中固溶处理的保温温度为1000～1100℃，固溶处理的保温时间为20～40min。
[0017]优选地，所述步骤(1)中固溶处理的冷却方式为水冷至室温。
[0018]本专利技术还提供了上述技术方案所述的细晶处理方法制备得到的节镍型高锰奥氏体不锈钢。
[0019]本专利技术提供了一种节镍型高锰奥氏体不锈钢的细晶处理方法，包括如下步骤：将待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢进行固溶处理，得到固溶体合金；将所述固溶体合金依次进行冷轧和逆变退火处理，得到节镍型高锰奥氏体不锈钢；所述逆变退火处理的保温温度为600～900℃，所述逆变退火处理的保温时间为100～1000s。本专利技术通过进行固溶处理可以使合金基体中的析出相充分回溶，从而获得均匀的固溶体组织，更有利于进行冷轧变形；本专利技术通过对固溶处理后的合金进行冷轧，在冷轧变形作用下会发生奥氏体向形变诱导马氏体(γ
→
M)的组织演变，这是由于在变形过程中，由于位错之间的交互作用使脆硬的马氏体破碎，而较软的奥氏体晶粒在冷轧变形作用下逐渐压扁而形成纤维状组织，即形变诱导马氏体，随后进行逆变退火处理能够使组织中的形变诱导马氏体逆变产生奥氏体组织，同时本专利技术通过控制逆变退火处理的温度和时间能够使马氏体逆变量随逆变退火处理的保温温度升高而增加，并在设定的保温时间下达到稳定；在逆变退火处理过程中不锈钢中还发生了再结晶现象，有效细化晶粒，提高了不锈钢的力学性能。
[0020]实验结果表明，本专利技术提供的细晶处理方法制备得到的节镍型高锰奥氏体不锈钢，其晶粒在0.2～2.2μm和2.8～5.5μm范围内的占比分别为47.5～56％和31～39％，屈服强度、抗拉强度和延伸率分别为0.682～0.748GPa、1.255～1.345GPa和60～63％，其性能均优于待处理合金。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1制备的节镍型高锰奥氏体不锈钢的SEM图；
[0022]图2为本专利技术实施例2制备的节镍型高锰奥氏体不锈钢的光学金相照片；
[0023]图3为本专利技术对比例1提供的待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢的光学金相显微照片；
[0024]图4为本专利技术实施例1节镍型高锰奥氏体不锈钢的双峰晶粒尺寸分布的统计结果柱状图；
[0025]图5为本专利技术实施例2节镍型高锰奥氏体不锈钢的双峰晶粒尺寸分布的统计结果柱状图；
[0026]图6为本专利技术实施例1～2和对比例1的拉伸试样规格示意图；
[0027]图7为本专利技术实施例1和对比例1进行拉伸测试得到的应力应变曲线图；
[0028]图8为本专利技术实施例2和对比例1进行拉伸测试得到的应力应变曲线图。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种节镍型高锰奥氏体不锈钢的细晶处理方法，包括如下步骤：
[0030](1)将待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢进行固溶处理，得到固溶体合金；
[0031](2)将所述步骤(1)得到的固溶体合金依次进行冷轧和逆变退火处理，得到节镍型高锰奥氏体不锈钢；所述逆变退火处理的保温温度为600～900℃，所述逆变退火处理的保温时间为100～1000s。
[0032]本专利技术将待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢进行固溶处理，得到固溶体合金。
[0033]在本专利技术中，所述待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢优选包括1Cr18Mn8Ni5不锈钢、1Cr17Mn6Ni5N不锈钢、12Cr18Mn9Ni5N不锈钢或10Cr17Mn9Ni4N不锈钢。
[0034]在本专利技术中，所述待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢的状态优选为铸态。本专利技术对所述待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢的来源没有特殊限定，采用本领域市售牌号的节镍型高锰奥氏体不锈钢即可。
[0035]在本专利技术中，所述固溶处理的保温温度优选为1000～1100℃，所述固溶处理的保温时间优选为20～40min。本专利技术通过控制固溶处理的保温温度和保温时间在上述范围内，更有利于析出相充分回溶，从而获得组织均匀的固溶体合金。
[0036]在本专利技术中，所述固溶处理的冷却方式优选为水冷至室温。本专利技术通过采用水冷的方式能够使合金获得较快的冷却速率，使析出相无法及时析出，从而获得均匀的固溶体合金。
[0037]得到固溶体合金后，本专利技术将所述固溶体合金依次进行冷轧和逆变退火处理，得到节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种节镍型高锰奥氏体不锈钢的细晶处理方法，包括如下步骤：(1)将待处理节镍型高锰奥氏体不锈钢进行固溶处理，得到固溶体合金；(2)将所述步骤(1)得到的固溶体合金依次进行冷轧和逆变退火处理，得到节镍型高锰奥氏体不锈钢；所述逆变退火处理的保温温度为600～900℃，所述逆变退火处理的保温时间为100～1000s。2.如权利要求1所述的细晶处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中冷轧的总变形量为40～80％。3.如权利要求1或2所述的细晶处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中冷轧的道次为8～20次，冷轧的单道次变形量为4～5％。4.如权利要求1或2所述的细晶处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中冷轧的初始温度为室温。5.如权利要求1所述的细晶处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中逆变退火处理的升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳君，温威莹，庞兴志，邓永杰，潘利文，何奥平，莫继华，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：