鐵素體不銹鋼(FSS)是一種比奧氏體不銹鋼成本低得多的不銹鋼,可以廣泛用于廚房設(shè)備、電梯控制板、汽車尾氣排放歧管和許多工業(yè)用的關(guān)鍵部件中。最近,一些以替代AISI304奧氏體不銹鋼為目標(biāo)的改良型的鐵素體不銹鋼已得到了開發(fā),其改良思路主要是將Cr從原來的17%提高到21%,添加Cu或Mo以降低C和N。然而,與奧氏體不銹鋼相比,大部分的鐵素體不銹鋼的成形性比較差,在鋼板的成形過程中,含21%Cr的鐵素體不銹鋼將面臨出現(xiàn)嚴(yán)重表面凸起的挑戰(zhàn)。因此,改善21%Cr鐵素體不銹鋼鋼板的成形性、提高其抗表面凸起的能力,對擴(kuò)大這種高性能鐵素體不銹鋼的應(yīng)用意義重大。
21%Cr鐵素體不銹鋼成分為(mass%)C0.006;Si0.12;Mn0.17;P0.007;S0.007;Cr21.5;Nb0.17;Ti0.14;N0.008。在鋼中添加Nb和Ti是為了穩(wěn)定C跟N原子。由于高Cr含量和低C、N含量,這種鋼在熱軋過程中不會經(jīng)受相變。
在750℃的低精軋機(jī)進(jìn)入溫度(FET)下,將超純凈21%Cr鐵素體不銹鋼進(jìn)行熱軋,以在晶粒內(nèi)部通過大的剪切流形成剪切帶,將這種剪切帶對成形性和表面凸起的影響與在970℃FET下熱軋時的結(jié)果進(jìn)行了對比。結(jié)果表明:
在750℃的FET下出現(xiàn)的剪切帶有助于晶粒內(nèi)部和晶界處再結(jié)晶的形核,從而促進(jìn)顯微組織的細(xì)化。此外,在晶粒和剪切帶中形成大量的<111>//ND取向的核子,從而在熱軋及退火帶中產(chǎn)生大量γ-纖維織構(gòu)。
通過低溫?zé)彳堅(jiān)跓彳埡屯嘶痣A段發(fā)生的組織細(xì)化和織構(gòu)改善,有助于在成品材中獲得高密度和均勻分布的γ-纖維。
板材的表面凸起與熱軋工藝相關(guān)。由于剪切帶的形成使得晶粒再次細(xì)化,在熱軋及退火過程中α-纖維趨向的晶粒被消耗掉了,抑制了成品材中晶簇的形成,提高了抗表面凸起能力。(余冶)