高强度含N节Ni奥氏体不锈钢08Cr19Mn6Ni3Cu2N(QN1803)的显微组织及性能

来源期刊：金属学报2020年第4期

论文作者：程满浪 蒋益明

文章页码：642 - 652

关键词：节Ni奥氏体不锈钢;高强度;稳态奥氏体;力学性能;耐腐蚀性能;

摘    要：借助Thermo-Calc热力学相图计算软件,设计了可用于替代06Cr19Ni10 （S30408）的高强度含N节Ni奥氏体不锈钢08Cr19Mn6Ni3Cu2N （QN1803）,通过OM、SEM和电化学工作站等方法研究了其组织及性能。结果表明,当固溶温度从1040℃升至1120℃时,QN1803钢的晶粒尺寸均小于S30408,两者平均晶粒尺寸之差由1.8μm提高至16.27μm。N原子起到细晶和固溶强化的作用,使QN1803钢的屈服强度提高至400 MPa以上,达到S30408钢的1.3倍;N原子降低了奥氏体不锈钢的低温韧性,使QN1803钢在-60℃以下的冲击功显著低于S30408钢。经600～900℃敏化处理后,QN1803钢沿晶界析出富Cr的碳化物,析出的鼻尖温度为800℃;由于N原子抑制碳化物的形核和长大,QN1803钢发生晶间腐蚀需要更长的敏化时间,在700℃敏化处理时,QN1803钢发生晶间腐蚀所需要的时效时间是S30408钢的2倍。与S30408钢相比,QN1803钢钝化膜的N和Cr元素含量更高;QN1803钢属于稳态奥氏体不锈钢,具有与S30408钢相近的点蚀速率（4.72 g/（m²·h））和更高的点蚀电位（327 mV）;经60%冷轧压下变形后,QN1803钢的耐点蚀能力是S30408钢的1.15倍,制品应力开裂风险更低。由于添加了1.65%的Cu元素,使QN1803钢在5%H₂SO₄腐蚀溶液中,表面可生成一层保护基体的富铜膜,从而使其在稀H₂SO₄溶液中的耐腐蚀能力达到S30408钢的6.6倍。