在工業(yè)和科技飛速發(fā)展的21世紀(jì),高性能和環(huán)境友好型的材料引起了人們越來越多的關(guān)注和研究。金屬材料作為制造業(yè)和日常生活的主要原材料,理所當(dāng)然成為新材料開發(fā)和研究的一個(gè)焦點(diǎn)。采用累積復(fù)合軋制技術(shù)制備的多層不銹鋼復(fù)合材料具有良好的綜合力學(xué)性能,并且未添加任何其他金屬材料,便于再生利用,是一種典型的環(huán)保型金屬材料。熱處理制度對多層不銹鋼復(fù)合材料的組織和性能有很大影響。
實(shí)驗(yàn)采用的原料是00Cr17,其主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為:0.017C,0.68Si,0.26Mn,0.039P,0.030S,16.24Cr,0.14Ni。原料為兩塊200mm×150mm×2.9mm的00Cr17不銹鋼板,采取ARB工藝制備成8層不銹鋼復(fù)合材料。實(shí)驗(yàn)采用丙酮和水磨床對材料表面進(jìn)行處理,軋制復(fù)合采用Φ450mm×550mm的二輥軋機(jī),軋前在氫氣保護(hù)電阻爐中進(jìn)行800℃×5min加熱,軋制速度為0.42m·s-1,每道次壓下量為50%左右。熱處理在管式電阻爐中進(jìn)行,加以氮?dú)鈿夥毡Wo(hù),試驗(yàn)溫度分別為200、400、600、800和900℃,分別對試樣進(jìn)行0.5、1、1.5和2h的熱處理,研究熱處理對8層不銹鋼復(fù)合材料微觀組織、力學(xué)性能以及彎曲變形性能的影響。
隨熱處理溫度升高,材料組織經(jīng)歷回復(fù)和再結(jié)晶長大的過程,抗拉強(qiáng)度和硬度逐漸下降,塑性得到一定程度的改善,600℃以上材料組織及力學(xué)性能變化顯著,當(dāng)熱處理溫度達(dá)到800℃以上時(shí),其微觀組織和力學(xué)性能又達(dá)到一個(gè)相對穩(wěn)定的水平。在溫度不變的條件下,隨保溫時(shí)間的延長,材料組織和力學(xué)性能變化不是很明顯。試樣經(jīng)90°彎曲后均未出現(xiàn)撕裂或分層現(xiàn)象,拉伸試樣為韌性斷裂,材料具有良好的工藝性能。試樣的斷口均呈現(xiàn)一定程度的韌窩現(xiàn)象,隨熱處理溫度的升高,韌窩逐漸變大變深。為使材料具有一定強(qiáng)度和塑性,避免晶粒過分長大,采用600℃×1h對8層不銹鋼復(fù)合材料進(jìn)行熱處理效果較好。(榕霖)