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近年来,随着镍资源供应的紧张,镍价不断提高。为了降低成本,各国日益重视开发和应用节镍不锈钢,其中铁素体不锈钢是一个重要发展方向。但是,由于铁素体不锈钢存在对晶间腐蚀敏感,成型性差,室温和低温韧性差,焊接性差等缺点,严重制约了其广泛应用。为了提高铁素体不锈钢的耐晶间腐蚀性能和成型性能,本文主要研究了Ti,Nb,Mo,La等合金元素对17wt.％Cr铁素体不锈钢组织、耐蚀性能和成型性能的影响。
采用真空感应炉熔炼的方法制备了17wt.％Cr超纯铁素体不锈钢。通过OM,XRD,SEM,EPMA,TEM等方法,研究了Ti,Nb,Mo,La等合金元素对17wt.％Cr铁素体不锈钢组织的影响。结果表明,在合金中,Ti主要以第二相TiN的形式存在,Nb-部分以固溶形式存在,一部分以第二相NbC和Fe2Nb的形式存在,Mo主要以固溶的形式存在；添加合金元素后,铸态组织都有所改善,其中复合添加Ti+Nb+Mo的效果最好,晶粒为等轴晶,且最细小；添加Ti,Nb,Mo合金元素后,合金的再结晶温度提高,晶粒细化,添加La后,合金的再结晶温度降低。
采用动电位极化曲线和动电位再活化法研究了Ti,Nb,Mo,La等合金元素对17wt.％Cr铁素体不锈钢耐蚀性能的影响。结果表明,Nb和Mo明显降低合金的钝化电位,尤其是Mo；单独添加Nb和复合添加Ti+Nb能有效降低合金的晶间腐蚀敏感性,复合添加Ti+Nb+Mo和Ti+Nb+Mo+La能有效抑制合金晶间腐蚀。
采用塑性应变比γ和加工硬化指数n表征Ti,Nb,Mo,La等合金元素对17wt.％Cr铁素体不锈钢成型性能的影响。结果表明,添加0.18％Nb和0.06％Ti+0.12％Nb能明显提高合金γ值,Mo和La的加入降低△γ值,尤其是La；添加Ti和Nb均能提高其加工硬化指数,添加0.18％Nb时,合金的万值最高,为0.2481。