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通過OM、SEM、XRD、拉伸性能測試和硬度測試等，研究了不同冷軋壓下率對06Cr19Ni10不銹鋼組織和性能的影響。研究表明：冷軋壓下率在15%～45%時，隨著壓下率的增加，06Cr19Ni10試驗鋼組織晶粒中滑移帶增多，晶界附近交叉滑移帶塞積加劇，晶界變形越來越明顯，越來越多的奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，06Cr19Ni10不銹鋼試樣抗拉強度、屈服強度和硬度逐漸增大，伸長率逐漸降低。壓下率45%的06Cr19Ni10不銹鋼試樣抗拉強度、屈服強度和硬度分別達到1301MPa、1236MPa和441HV，伸長率降低到3%。

06Cr19Ni10是一種在18-8型奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展演變而來的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械特性，在建材、化學(xué)、食品工業(yè)等方面均有良好的應(yīng)用。不銹鋼產(chǎn)品多數(shù)以板材為主，當(dāng)前冷軋不銹鋼板材向高強度、更寬更薄發(fā)展。隨著近年來我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，不銹鋼冷軋板的需求也增長迅速。06Cr19Ni10不銹鋼通常經(jīng)過軋制、沖壓等加工來滿足不同行業(yè)對材料形狀與性能的要求。06Cr19Ni10不銹鋼冷軋生產(chǎn)難度較大，經(jīng)過塑性變形后，鋼的組織與性能均有較大變化。因此，本文以06Cr19Ni10不銹鋼為對象，研究了不同冷軋壓下率對鋼組織和性能的影響規(guī)律，為合理優(yōu)化鋼冷軋工藝提供借鑒。

1試驗材料與方法

試驗選用熱軋06Cr19Ni10不銹鋼，其化學(xué)成分如表1所示。

采用線切割從熱軋板上切取150 mm×80 mm×3mm冷軋試樣，通過300mm四輥冷軋試驗機進行鋼15%、30%和45%變形量的冷軋，研究不同軋制壓下率對06Cr19Ni10不銹鋼組織與性能的影響規(guī)律。組織觀察試樣沿軋制方向切取，試樣經(jīng)過研磨、拋光后，腐蝕觀察面30 s后清洗吹干，使用OLTMPUS-BX51M光學(xué)顯微鏡和ZeissLibra200FE透射電鏡進行顯微組織觀察并拍照。采用DX-1000型X射線衍射分析儀分析試樣的相組成。根據(jù)GB/T228-2010標(biāo)準(zhǔn)要求，在冷軋試樣1/4寬度處沿軋制方向切割、制作拉伸試樣，通過CMT5205萬能試驗機完成試樣的室溫拉伸試驗。通過HMV-2T顯微硬度計對不同試樣進行硬度測試，加載載荷0.49N，保持時間10s。每種試樣選取5個點測量，取均值作為硬度值測試結(jié)果。

2試驗結(jié)果分析

2.1壓下率對試驗鋼組織的影響

不同壓下率試驗鋼顯微組織如圖1所示。從圖1可見，隨著壓下率的逐漸增大，試驗鋼組織晶粒中滑移帶增多，晶界變形越來越明顯。從圖1（a）可發(fā)現(xiàn)，在冷軋壓下率15%時，試樣組織中晶粒變形明顯，有較多的滑移帶出現(xiàn)在晶粒內(nèi)部，有晶粒碎化現(xiàn)象出現(xiàn)。從圖1（c）可見，當(dāng)壓下率達到45%時，組織中晶粒發(fā)生較大變形，晶粒被高密度位錯分割發(fā)生碎化，晶界模糊。不同壓下率試驗鋼SEM照片如圖2所示。從圖2可發(fā)現(xiàn)，壓下率15%的試樣組織中晶界附近有交叉滑移帶塞積。隨著壓下率的增大，塞積加劇造成晶界變形。變形使馬氏體在滑移帶交叉處形核、長大，在滑移帶交叉處有馬氏體組織存在。

不同壓下率的試驗鋼XRD圖譜如圖3所示。奧氏體鋼在室溫塑性變形過程中，由于應(yīng)變可以誘發(fā)馬氏體相變，由圖3可見，壓下率為0%的鋼試樣的XRD圖譜中未觀察到馬氏體衍射峰，通過試樣顯微組織觀察可知，壓下率達到15%時，由于交叉滑移帶數(shù)量增多，馬氏體在滑移帶交叉處的更多位置形核，在衍射圖譜中，壓下率15%的試樣衍射圖譜已經(jīng)出現(xiàn)馬氏體衍射峰，隨著壓下率增大，馬氏體衍射峰強度增強。壓下率45%的試樣衍射圖譜中奧氏體峰減弱，馬氏體明顯增強，因此說明隨著壓下率的增加，鋼組織中更多的奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。

2.2壓下率對試驗鋼性能的影響

不同壓下率的試驗鋼力學(xué)性能測試結(jié)果如表2所示。從表2數(shù)據(jù)可見，隨著壓下率的增加，試樣的抗拉強度、屈服強度和硬度均逐漸增大，伸長率逐漸降低。壓下率45%試樣的抗拉強度、屈服強度和硬度分別達到了1301MPa、1236MPa和441HV，伸長率降低到3%。產(chǎn)生這樣變化趨勢的主要原因是鋼在不同壓下率的冷軋過程中，變形導(dǎo)致了馬氏體相變，組織中的部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)閺姸容^高的馬氏體，馬氏體隨著壓下率的增大逐漸增多，所以試樣強度增大。另外在冷軋過程中，晶粒內(nèi)位錯發(fā)生滑移，位錯滑移到晶界附近受到阻礙，出現(xiàn)位錯塞積，滑移無法繼續(xù)，材料變形受到阻礙，使得試樣強度增加，塑性降低。壓下率從15%提高到45%，試樣硬度從379HV增加到441HV，硬度提高的主要原因是馬氏體相變后，馬氏體硬度高于基體，使得材料硬度提高，同時壓下率提高后，晶粒內(nèi)形成位錯交割塞積，出現(xiàn)晶粒碎化現(xiàn)象，細(xì)小晶粒附近位錯塞積，導(dǎo)致需要更大外力作用才能發(fā)生變形，這也是試樣硬度提高的一個原因。

3結(jié)論

（1）在壓下率15%～45%，隨著冷軋壓下率的增加，06Cr19Ni10不銹鋼組織晶粒中滑移帶增多，晶界附近交叉滑移帶塞積加劇，晶界變形越來越明顯，越來越多的奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。

（2）在壓下率15%～45%，隨著冷軋壓下率的增加，06Cr19Ni10不銹鋼試樣抗拉強度、屈服強度和硬度均逐漸增大，伸長率逐漸降低，壓下率45%的06Cr19Ni10不銹鋼試樣抗拉強度、屈服強度和硬度分別達到1301MPa、1236MPa和441HV，伸長率降低到3%。