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    宏盛特鋼通過晶粒細化提高2507雙相不銹鋼材料的強度和塑性
    發布者: 發布時間:2020/7/29 閱讀:709

     在人類發展中,材料的重要性毋庸置疑,它是制造一切的物質基礎,歷來是人類發展的標志。材料的進步促進了社會發展,先進材料和制造工藝關乎國民生活質量、國家安全,能否研發先進材料是判斷國家綜合實力的重要依據,是一切高技術的基礎。2017年全球粗鋼總產量達16.9億噸,同比增長5.3%。中國的粗鋼產量為8.3億噸,同比增長5.7%。中國粗鋼產量占全球粗鋼產量的份額由2016年的49.0%上升到2017年49.2%;十種有色金屬(銅、鋁、鉛、鋅、鎳、錫、銻、鎂、海綿鈦、汞)產量5345萬噸?梢钥闯,雖然鋁、鎂等新型輕質合金在某些方面有著優異的性能,但鋼鐵材料依然是使用最為廣泛的金屬材料,在社會生活生產以及經濟建設中發揮著重要作用,成為衡量一個國家綜合國力的橫向指標之一。


     
     不銹鋼是一種重要的鋼鐵材料,通過添加合金元素來提高耐蝕性。進入21世紀后,可持續發展的理念越來越被人們重視,怎樣減少能耗,提高資源利用率倍受關注。不銹鋼的發展也朝著節鎳型不銹鋼和超級型不銹鋼發展,如S32101、S32003等節鎳型
    雙相不銹鋼,他們有較少的合金元素且有較好的耐腐蝕性,生產成本較低,可以替代304、316不銹鋼等高鎳不銹鋼。超級型不銹鋼如2507、2906超級雙相不銹鋼等,它們有更高的合金化程度,因此更加具有優良的耐點蝕、耐應力腐蝕性能,可替代鎳基合金等,有效減少鎳資源的用量。細晶強化是常用的強化金屬材料的一種方法,根據公式可以知道,晶粒尺寸越小,強度越高,但當晶粒細化至納米級別時,材料的室溫塑性很低,嚴重制約了納米金屬的工程應用。為了解決這一問題,在納米晶的基體上加入微米晶,使其形成雙峰分布的顯微組織,可以在不降低強度的基礎上顯著提高其塑性。


     
     浙江宏盛特鋼有限公司主要研究軋制參數對鋁熱反應法制備的微納結構
    2507雙相不銹鋼微觀組織及相應力學性能的影響,探索最優軋制參數,獲得高強高塑微納結構2507雙相不銹鋼,為后續的放大化生產提供理論依據和技術支持。浙江宏盛特鋼有限公司通過晶粒細化可以提高材料的強度和塑性,但當晶粒細化至納米級別時,塑性應變引起的延性損失比強度的增加更為明顯,從實際應用的角度來看,合理的強度和塑性平衡是必須的。為了解決納米晶金屬在室溫下塑性差的問題,在納米晶的基體中加入適當的微米晶,納米晶可以提高材料的強度,微米晶有較大的加工硬化能力,使得微納結構金屬不僅有高的強度,也有高的塑性。當前制備微納結構金屬的方法還有一些缺點。宏盛特鋼采用新的鋁熱反應法制備微納結構2507雙相不銹鋼,在課題組前期制備的微納結構2507雙相不銹鋼的基礎上,主要研究軋制參數對微納結構2507雙相不銹鋼組織和性能的影響。

     

     在本課題組前期實驗發現,軋制可以調控微納結構金屬顯微組織,而且軋制是工業生產中一種常見的加工方式,可以改善鑄態組織,適合大批量生產。本文主要采用大爐子燒制微納結構2507雙相不銹鋼,制備出尺寸更大的塊體材料。在不同溫度下軋制不同變形量,利用XRD、SEM、EPMA和TEM在不同軋制參數2507雙相不銹鋼的組織變化,研究軋制對微納結構2507雙相不銹鋼晶粒分布和相組成的影響,采用拉伸實驗和硬度實驗探索最佳的軋制參數,確定最佳的軋制工藝,獲得高強高塑的2507雙相不銹鋼。隨著社會的發展,人們對能源的需求日益增加,對美好生活的追求越來越強烈,但隨著資源的日漸枯竭和環境污染,如何持續健康發展是21世紀的發展要求。雖然現在有很多強度很高的新型金屬材料,但鋼鐵材料作為當前使用量最大的金屬材料,提高材料強度,減少生產能耗是迫在眉睫的問題。鋁熱反應制備的微納結構鋼鐵材料,不僅具有尺寸大,強度高塑性好的特點,而且制備的過程依靠化學反應放出的熱量熔化金屬,具有能耗低,節能減排的特點。本文主要研究軋制對微納結構2507雙相不銹鋼組織和性能的影響,探索最優軋制參數,制備出高強高塑雙相不銹鋼,為下一步放大化生產提供理論支持。
     

     
     

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