退火工藝對21-6-9奧氏體不銹鋼組織的影響
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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21-6-9奧氏體無錫不銹鋼（即0Cr21Ni6Mn9N）是一種用氮強化的Cr-Ni-Mn系奧氏體無錫不銹鋼，具有強度高、塑韌性好等特點，可以很好地滿足對飛機燃油、滑油和液壓系統用導管性能的需求，在航空、化工及核工業等領域應用越來越廣泛。長期以來，圍繞該鋼的研究主要集中在熔煉制備工藝、氮的作用、氫脆以及低溫特性等方面，目前鮮有文獻報道不同溫度退火對其組織的影響。
21-6-9奧氏體不銹鋼管材通常采用多次冷拔（拉）加工成型，為消除加工硬化，冷拔之前需進行退火，而退火處理對材料的組織和性能有著決定性影響。因此，科研人員對冷拔21-6-9奧氏體不銹鋼管進行退火工藝探索，研究了21-6-9奧氏體不銹鋼在退火過程中晶粒分布、孿晶變化及第二相析出等組織演變規律。
試驗材料為冷拔21-6-9奧氏體不銹鋼管，外徑為Φ9.53mm，壁厚為0.51mm，主要化學成分（質量分數，%）為0.030C、8.76Mn、0.54Si、0.03P、0.0001S、6.62Ni、20.17Cr、0.19Cu、0.31Mo、0.33N。首先將鋼管切割成高度為10mm的試樣，然后放入SX4-12-10型箱式電阻爐中，在空氣條件下進行200～750℃的退火處理，保溫60min，空冷。對經不同退火后試樣進行磨制、拋光后，對其軸向橫截面進行侵蝕，在金相顯微鏡下觀察晶粒的形狀、孿晶的變化及第二相的析出。結果表明：
（1）冷拔21-6-9奧氏體無錫不銹鋼組織中大部分晶粒沿拉拔方向有輕微拉長現象，晶粒大小不均；在200、400和550℃退火時主要以回復為主；在600～750℃退火時發生了再結晶，并有大晶粒的現象。
（2）冷拔21-6-9奧氏體不銹鋼組織中存在形變孿晶；在200～550℃退火時孿晶密度變化不大；在550～750℃退火時隨退火溫度升高，孿晶密度先增加后減少。
（3）21-6-9奧氏體不銹鋼在200～600℃退火時，組織中無第二相析出；在650～750℃退火時有Cr23C6型碳化物析出，且隨退火溫度升高析出物逐漸增多。