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Legierungselement Ti und sein Wärmebehandlungsverfahren

0Cr18Ni10Ti ist ein austenitischer Chrom-Nickel-Edelstahl. Diese Stahlsorte hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und gute umfassende mechanische Eigenschaften. Gleichzeitig wird es aufgrund seiner hervorragenden Prozess- und Schweißleistung weit verbreitet in der Chemie- und Leichtindustrie eingesetzt.

Bei der Entwicklung von austenitischem Edelstahl wird Ti anstelle von C häufig verwendet, um interkristalline Korrosion, insbesondere sensibilisierte interkristalline Korrosion, zu reduzieren. Gleichzeitig kann Ti als Legierungselement die Korngröße und die mechanischen Eigenschaften von austenitischem Edelstahl effektiv verbessern. Die Forscher untersuchten hauptsächlich die Beziehung zwischen Ti-Gehalt und Korngröße und den Einfluss des Ti-Gehalts auf die Korngröße und die mechanischen Eigenschaften unter verschiedenen Wärmebehandlungsbedingungen und bestimmten den optimalen Ti-Gehalt und das Wärmebehandlungsverfahren.

Der Teststahl wurde in einem 50 kg Vakuum-Induktionsofen geschmolzen. Der Barren wurde nach Wärmekonservierung bei 40ºC zu einer 1150 mm dicken Bramme geschmiedet und dann als Testmaterial zu einer 13 mm dicken Platte warmgewalzt. Die chemische Zusammensetzung des Prüfstahls ist in Tabelle 1 dargestellt.

Legierungselement Ti und sein Wärmebehandlungsverfahren

Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung des Prüfstahls (Massenanteil, %)

Nummer CSiMnPSCrNiTi
T10.0530.511.170.00530.004917.9410.340.24
T20.0550.521.170.00410.003917.8510.300.33
T30.0550.591.190.00600.003717.749.980.40
T40.0500.521.120.00390.003517.9010.490.61

Der Teststahl wird hauptsächlich mischkristallbehandelt, und das Leistungsänderungsgesetz des Teststahls nach Mischkristallbehandlung bei verschiedenen Temperaturen und Zeiten wird untersucht. Der wärmebehandelte Teststahl wurde gemäß der Norm GB/T228.1-2010 zu Zugteststäben verarbeitet und seine mechanischen Zugeigenschaften wurden getestet. Das optische Mikroskop MEF4M wurde verwendet, um die Morphologie des Gewebes zu beobachten. Die Ergebnisse zeigten:

(1) Innerhalb eines bestimmten Bereichs nimmt mit zunehmendem Ti-Gehalt der an der Korngrenze fixierte Ti(CN)-Gehalt zu, was das Wachstum von Körnern hemmt, die Korngröße wirksam steuert und die mechanischen Eigenschaften des Stahls verbessert. Der beste Ti-Gehalt wird auf 0.4% kontrolliert.

(2) Wenn die Lösungstemperatur ansteigt, ist die Festigkeit des Stahls höher, wenn die Temperatur niedriger als 1050 °C ist, und die Festigkeit nimmt signifikant ab, wenn die Temperatur zwischen 1050 und 1100 °C liegt. Die Lösungstemperatur steigt weiter an, die Festigkeit nimmt weiter ab, aber die plastische Zähigkeit nimmt zu. Unter Berücksichtigung der mechanischen Eigenschaften sollte die Temperatur der festen Lösung innerhalb von 1050 °C kontrolliert werden.

(3) Wenn der Teststahl bei einer Temperatur über 1050 °C gehalten wird, löst sich die an der Korngrenze fixierte zweite Phase allmählich in der Matrix auf, der Fixiereffekt an der Korngrenze wird abgeschwächt und die Körner wachsen stark. Um grobe Kristallkörner zu vermeiden, beträgt die beste Lösungstemperatur 1050 ° C.

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