氮合金化304不锈钢管机械性能的变化

浙江至德钢业有限公司研究了氮合金化奥氏体304不锈钢管固溶、热轧后的组织、性能及强韧化机理，可得到以下结论：

 1. 三种固溶处理温度下的力学性能都较好：抗拉强度达到910MPa以上，屈服强度也都达到540MPa以上，塑性均在50%左右，冲击吸收功都超过了310J。固溶处理温度为1150℃的力学性能最佳。

 2. 氮合金化奥氏体304不锈钢管固溶态屈服强度达到常规奥氏体不锈钢管316L的2.5倍，而热轧态达到4倍。前者主要是氮原子的间隙固溶强化来提高强度的，后者主要是靠位错强化和细晶强化来提高强度的。

 3. 同一条件下的含氮奥氏体钢冲击功和强度大小成反比关系，冲击和拉伸断口主要型貌都为韧窝状。

 4. 试验钢奥氏体304不锈钢管具有较高的加工硬化能力，试验钢最佳热加工工艺为：变形量为40%左右，温度在1000～1050℃范围内。

 5. 试验304不锈钢管热轧后，析出物随变形量的增加越来越多，随温度的升高越来越少。

 镍作为相对稀有的金属元素，相较304于不锈钢管中的其他元素而言，经济成本略高，为节约生产成本往往会降低合金中镍的含量，但另一方面镍作为不锈钢腐蚀性能的重要元素，镍过低又会影响其使用，因此用其他元素来代替镍元素对生产实际有重要意义。镍通常被认为是奥氏体形成元素，对304不锈钢管中奥氏体的含量有重要的影响，但一般不锈钢中因碳含量偏低，而要获得纯奥氏体组织只有镍一种元素很难实现，通常镍与铬配合用于不锈钢中，能起到稳定奥氏体的作用从而使304不锈钢管的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。