316LN不銹鋼的粉末冶金法制備與性能研究.pdf

1、粉末冶金不銹鋼具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如材料利用率高，近凈成形等，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、航空航天、化工、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域。但由于內(nèi)部存在殘留孔隙導(dǎo)致其性能較低，因此提高粉末冶金不銹鋼的致密化程度一直是研究熱點(diǎn)，目前國內(nèi)外廣泛通過改善燒結(jié)技術(shù)或者添加第二相從而提高材料的燒結(jié)性能。
　　本文研究了燒結(jié)溫度和Sn含量對燒結(jié)316LN不銹鋼力學(xué)性能、耐點(diǎn)蝕性能和微觀組織的影響。實(shí)驗(yàn)通過排水法測定燒結(jié)密度;通過硬度和拉伸實(shí)驗(yàn)測定力學(xué)性能;通過電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和F

2、eCl3浸泡實(shí)驗(yàn)評定其耐點(diǎn)蝕性能;通過光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡分析其孔隙形貌、顯微組織和斷口形貌。
　　燒結(jié)溫度對316LN不銹鋼性能和微觀組織的研究表明，隨溫度升高，燒結(jié)密度呈線性增大，殘留孔隙的數(shù)量和尺寸逐漸降低，其形狀也趨于規(guī)則，因此力學(xué)性能不斷提高。在1300～1400℃范圍內(nèi)，316LN不銹鋼的斷裂形式均為韌性斷裂。1375℃時(shí)，由于形成液相，孔隙球化顯著，強(qiáng)度和伸長率分別達(dá)到559.89MPa和65.62％。1400℃時(shí)，

3、由于孔隙尺寸增大，晶粒粗化，致使力學(xué)性能降低，其韌窩尺寸增大且形狀不規(guī)則。
　　另外，電化學(xué)實(shí)驗(yàn)和FeCl3腐蝕實(shí)驗(yàn)表明，隨著致密化程度的提高，由于電極實(shí)際暴露面積減小，因此耐點(diǎn)蝕能力逐漸提高。1375℃時(shí)，點(diǎn)蝕電位Epit達(dá)到326.93mv，經(jīng)浸泡80天后，仍具有較高的電荷轉(zhuǎn)移電阻R2。1400℃時(shí)，Epit略有降低，恒電位極化后的蝕孔數(shù)量和尺寸增加，且在FeCl3溶液中的腐蝕速率也明顯提高，這表明孔隙和晶粒粗化增加了不銹鋼對

4、點(diǎn)蝕的敏感性。
　　Sn含量對316LN不銹鋼性能和微觀組織的研究表明，在液相燒結(jié)的作用下，孔隙數(shù)量和尺寸逐漸減小，致密化程度明顯提高。Sn含量為1wt.％時(shí)，孔隙尺寸較小且形狀球化顯著，強(qiáng)度和伸長率分別達(dá)到546.98MPa和62.5％。隨著Sn含量繼續(xù)增加，孔隙尺寸增大，其形狀趨于不規(guī)則，晶粒明顯長大。當(dāng)Sn含量為3～4wt.％時(shí)，由于液相量過多導(dǎo)致孔隙和晶粒粗化，晶界處出現(xiàn)夾雜物顆粒，力學(xué)性能惡化，斷口中韌窩尺寸增大且形狀不