一種高強度抗氫脆的新型奧氏體不銹鋼材料的制備方法與流程
本發明涉及不銹鋼抗氫脆技術領域,尤其是涉及一種奧氏體不銹鋼材料的高強度抗氫脆工藝方法。

為了解決高壓氫環境中材料的氫致疲勞損傷而導致的設備失效的不足,本發明提出了一種可以研發低成本、耐氫脆、高強度的不銹鋼材料的工藝,其采用以下技術方案:
(1-1)選取不銹鋼材料,進行熔煉,其成分含量(%)為c<0.08,si<1.0,mn1016,ni68,cr1618.0,n0.51,p<0.045,s<0.030,mo2.03.5。
(1-3)將鍛打后所得的不銹鋼材料,放入加熱爐中進行1050℃-1100℃熱處理,2-4小時,然后水冷。
(1-5)將打磨好的奧氏體不銹鋼材料進行鍛打,鍛打變形量為30%50%。
(1-7)空冷后,將材料放入加熱爐加熱至300℃-400℃,保溫30-60分鐘。將保溫后的奧氏體不銹鋼材料放入精鍛機中進行一道鍛打,每道次鍛打時試樣方向一致。鍛打變形量為50-60%。
實驗樣品的檢測方法:
2、將制備好的金相樣品用電化學拋光將試樣表面缺陷去除,電化學拋光所用溶液為高氯酸、丙三醇和冰醋酸;將電化學拋光好的樣品放入百分之十的草酸溶液中進行電化學腐蝕,腐蝕電壓為6v,時間為3分鐘;最后用蒸餾水洗凈吹風機吹干放置光學顯微鏡下拍照記錄。
4、試樣斷裂后測量試樣平行段斷后長度l1、斷面最小直徑d1。計算材料延伸率和斷面收縮率。
本發明的工藝方法嚴謹,對熔煉后的奧氏體不銹鋼材料進行常溫鍛打,通過小的變形量使得材料內的位錯發生變形,從而形成眾多小角度晶界。同時鍛打后進行850-950℃左右熱處理,消除常溫鍛打后所產生的位錯,保留材料內形成的小角度晶界,以此進一步提高材料的強度和抗氫脆性能。
作為優選,本發明所述奧氏體不銹鋼材料為低ni的奧氏體不銹鋼材料。
作為優選,本發明在300-400℃的溫度范圍內進行恒溫鍛打,抑制材料在變形時發生馬氏體相變和產生變形孿晶,進一步提高材料的抗氫脆性能。
本發明有以下優點:
2、本工藝方法成本低廉,有效降低了稀有元素ni的使用,所得到的材料成本低性能好,易于推廣。
圖1是本發明的工藝流程示意圖;
圖2b是鍛打試樣金相圖。
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的描述。
樣品隨后依次用240目、600目、1000目和2000目金剛石砂紙打磨,隨后用1m拋光膏機械拋光,最后用電化學拋光將試樣表面缺陷去除。將處理好的鍛打慢拉伸試樣用記號筆記錄平行段初始長度l0、平行段直徑d0,隨后置于裝配有環境箱的萬能試驗機進行慢應變速率拉伸實驗,實驗前,先將實驗環境箱抽真空使真空度達0.1pa左右,而后通入一定量氬氣進行置換,再抽真空達0.1pa后通入5mpa氬氣或者氫氣,待氣壓穩定后方可進行實驗,實驗拉伸速率為510-5/s。試樣斷裂后測量試樣平行段斷后長度l1、斷面最小直徑d1。計算材料延伸率和斷面收縮率采用如下公式:

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