Mo/Nb/Ta/Ti微合金化310S不锈钢在700℃的第二相析出

吕阳¹，温冬辉¹，王镇华¹，王清¹，唐睿²，何欢³

1. 大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室材料科学与工程学院2. 中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室3. 广西有色金属及特色材料加工重点实验室

摘 要：高Cr/Ni奥氏体不锈钢在高温下的组织稳定性及第二相析出直接影响合金的力学性能,本文以低碳310S奥氏体不锈钢（Fe-25Cr-22Ni-0.046C,%,质量分数）为基础合金,通过添加多种微量合金化元素（Mo,Nb,Ta,Ti）来研究其对合金第二相析出的影响。采用真空电弧炉熔炼合金锭样品,并在1150℃进行多道次热轧,然后进行1150℃/0.5 h固溶处理（水冷）,900℃/0.5 h稳定化处理并随炉冷却,最后在700℃下进行25⁴08 h时效处理。对不同状态下的样品进行XRD结构分析、金相（OM）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）组织表征以及力学性能测试。实验结果表明,Mo/Nb/Ta/Ti共同微合金化虽然提高了合金的强度,但会使得脆性s相出现在初期的稳定化阶段,并且在随后的时效过程中,随时效时间延长,s相含量增加,但是已经析出的Cr₂₃C₆也会逐步溶解,从而恶化了合金高温下的力学性能。微量合金化会影响310S合金高温下的第二相析出行为,而影响其组织稳定性。

关键词：金属材料;奥氏体不锈钢;310S合金;微合金化;相析出;组织稳定性;