一種改善304奧氏體不銹鋼抗氫脆性能的方法與流程

博主:adminadmin 2023-01-03 12:32:01 條評論
摘要:本發明屬于304奧氏體不銹鋼性能增強的技術,特別是一種改善304奧氏體不銹鋼抗氫脆性能的方法。傳統預防氫脆的措施雖然可以在一定程度上抑制氫脆的產生,減輕氫脆的危害,但是這些措施都具有一定的局限性,控制鋼材的雜質含量成本巨大,大型的...

  本發明屬于304奧氏體不銹鋼性能增強的技術,特別是一種改善304奧氏體不銹鋼抗氫脆性能的方法。

  傳統預防氫脆的措施雖然可以在一定程度上抑制氫脆的產生,減輕氫脆的危害,但是這些措施都具有一定的局限性,控制鋼材的雜質含量成本巨大,大型的鋼材器件無法進行整體回火,室溫存放的方法對氫脆的影響有限,電鍍的消耗也很可觀,而改變產品的拉應力狀態的工藝參數也比較難以控制,所以我們亟需開發出新的預防不銹鋼氫脆的方法。而晶界工程的方法可以通過形變熱處理來改善304不銹鋼的晶界特征分布,從而提高其抗氫脆性能,這種方法比傳統的方法更為經濟便利,所以有很大的發展空間。目前國內外尚無利用形變熱處理的方式來控制304奧氏體不銹鋼晶界特征分布,進而提高不銹鋼抗氫脆性能的報道。

  技術實現要素:

  實現本發明目的的技術方案是:一種改善304奧氏體不銹鋼抗氫脆性能的方

  后的材料進行軋制,從而將應力引入材料內部;最后使用管式爐對軋制后的

  (1)將304不銹鋼板材置于管式爐中,加熱至t固溶后保溫t固溶時間,進行固溶

  得到單向奧氏體組織;

  (4)重復步驟(3)操作,進行單向多道次冷軋,直至達到最終變形量為5-9%;

  火處理5-10min;

  好抗氫脆性能的不銹鋼板材。

  進一步的,步驟(2)中,液態冷卻介質為冰水混合物,以獲得更快的冷卻速度,從而得到單相奧氏體組織。

  進一步的,步驟(4)中,最終變形量優選7%。

  進一步的,步驟(6)中,液態冷卻介質為冰水混合物。

  (1)降低了304不銹鋼氫脆敏感性,材料經過處理后抗氫脆性能優于傳統預防氫脆方法處理的材料;

  圖1(b)為經過處理后的304奧氏體不銹鋼的晶界特征分布圖。

  (1)將304不銹鋼板材置于管式爐中1050℃溫度下固溶處理30min;

  (3)將固溶后的板材置于雙輥軋機中,進行單向多道次冷軋,單次下壓量為0.1mm;

  (5)將軋制后的板材置于管式爐中,對板材進行退火處理,退火溫度為1050℃-1100℃,退火時間為7min;

  在以下實施例中,用特殊晶界比例(%)來表示材料晶界特征分布的優化效果,值越高說明晶界優化效果越好;用再氫致伸長率損減率(%)來表示材料的抗氫脆性能,值越小說明抗氫脆性能越好。

  式中:l表示材料的氫致伸長率降低率,o表示材料未充氫時的伸長率,h表示材料充氫之后的伸長率。

  將處理過的試樣制成標準的拉伸試樣,之后進行電化學充氫來產生氫脆。電化學充氫在lk2005型電化學工作站上進行。充氫電流密度為50macm-1,充氫時間為24h,充氫溶液是0.5moll-1的h2so4溶液,再加入體積分數0.1%的cs2作為毒化劑,毒化劑的作用是使材料更容易產生氫脆。整個電化學充氫過程在室溫下進行,充氫時石墨作為陽極,試樣作為陰極,利用電解過程中的電化學反應,在試樣表面生成氫原子并擴散進入材料內,使材料產生氫脆。

  表1不同退火溫度試樣測試結果

  表3不同退火時間試樣測試結果

  將經過本發明處理的材料制成標準金相試樣,打磨、機械拋光、電解拋光后利用背散射電子衍射技術測試材料的晶界特征分布,組織中特殊晶界的比例達到75%;在相同敏化條件下,氫致伸長率損減率相對于母材顯著下降,材料的抗氫脆性能得到一定程度的提高。