[发明专利]一种快速细化亚稳态奥氏体晶粒组织的方法

说明书

本发明涉及金属材料加工领域，特别是涉及公开了一种快速细化亚稳态奥氏体晶粒组织的方法，可实现亚稳态奥氏体晶粒细化，快速改善原始钢的力学性能及加工变形特性，属于金属材料加工领域，本发明提供的方法主要通过超低温环境的低温效应来明显降低材料内原子扩散迁移能力和迅速消耗轧制变形过程中产生的形变热，从而有效抑制轧制过程中动态回复或再结晶的发生，在显著细化组织的同时使位错、位错胞/墙、亚结构等变形缺陷不断积累达到较高密度，同时低温效应可以更快速加快亚稳态奥氏体不锈钢转变为马氏体，且马氏体的晶粒组织更加细小，利用细小马氏体晶粒进行退火处理，最终得到晶粒细化的奥氏体组织。

技术领域

本发明涉及金属材料加工领域，特别是涉及公开了一种快速细化亚稳态奥氏体晶粒组织的方法，可实现亚稳态奥氏体晶粒细化，快速改善原始钢的力学性能及加工变形特性，属于金属材料加工领域。

背景技术

奥氏体不锈钢以其优异的耐蚀性和成型性成为现代工业中的重要工程材料，但奥氏体不锈钢的强度和硬度偏低，其产品易产生划伤、磨损或发生屈服变形而引起失效，从而降低产品质量和使用寿命。

对于不锈钢而言，主要通过加工强化和细晶强化达到强化效果，尤其是那些可以发生形变诱导马氏体转变的钢种，可以形变诱导马氏体从而达到细晶的目的。因此目前强化不锈钢的方法还是通过塑性变形来实现，但是传统的塑性变形的方法产生加工强化或形变诱导相变形成细晶强化的效率较低。在当下能源危机和环境危机情况下，需要寻找能快速产生加工强化和形变诱导马氏体细化晶粒的方法。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种快速细化亚稳态奥氏体晶粒组织的方法，目的在于解决传统的塑性变形的方法产生加工强化或形变诱导相变形成细晶强化的效率较低的问题，提供一种能够实现快速加工强化、快速产生形变诱导马氏体，细化晶粒达到细晶强化的方法。

其技术方案为，其方法包括如下步骤：

步骤1：采用能够发生形变诱导马氏体的铸坯或者热轧板坯钢为初始材料，将所述铸坯或热轧坯进行固溶淬火或退火处理；

步骤1：将经过步骤1的铸坯或热轧坯进行表面铣削，然后将铣削后的铸坯或热轧板坯进行多道次快速轧制加工；

步骤3将经过步骤2处理后的铸坯或热轧板坯置于低温或者超低温冷却预处理介质中处理；

步骤4：将经过步骤3处理后的板材进行多道次轧制加工，且每道次轧制前所铸坯或热轧板坯均经低温或超低温冷却预处理；

步骤5：将经过步骤4处理后的材料置于真空热处理进行退火处理。

在上述或一些实施例中，在步骤1中退火处理温度为800℃—1200℃，保温时间为1-8小时。

在上述或一些实施例中，步骤2中快速轧制采用冷轧或者热轧进行多道次快速轧制加工，轧制变形量为20％-95％。

在上述或一些实施例中，所述铸坯或热轧板坯置于低温或者超低温冷却预处理介质中处理1～60分钟备用，其中，所述冷却预处理介质的温度为-196℃至 -30℃。

在上述或一些实施例中，在步骤4中所述每道次轧制前板材均经低温或超低温冷却预处理介质中处理1～5分钟，得到快速促进马氏体转变的钢材，其中，轧制过程中每道次变形量为2-10％。

在上述或一些实施例中，所述步骤4中热处理温度为500～1200℃，时间为 1～20分钟。

在上述或一些实施例中，在步骤1中，对铸坯或热轧坯进行热处理应为真空处理或者保护气氛处理。

在上述或一些实施例中，在步骤2中，所述的冷轧和热轧，可以快速进行，剩余总变形量的5％-10％停止变形。

在上述或一些实施例中，在步骤3中，所述冷却预处理介质为液氮或液氮- 酒精混合液、液氮-丙酮混合液。