摘要：通过对罐箱用超低碳奥氏体不锈钢316的热处理工艺试验，研讨了不同温度和保温时间对材料组织、常温文高温(130℃)力学功用及耐晶间腐蚀功用的影响规矩。效果标明，跟着温度的前进和保温时间的延伸，材料的晶粒变大，常温文高温强度方针得到前进，而塑性减小。耐晶间腐蚀功用在本试验的各种参数条件下均体现合格，阐明碳现已完全固溶于基体，负面影响根本消除。

316l归于超低碳奥氏体不锈钢，具有出色的强度、塑性、耐性和冷成型功用以及出色的低温功用。由于在304的基础上参与了质量分数为2%的mo，赋予了此钢出色的耐还原性介质和耐点腐蚀才能。它是制造合成纤维、石油化工、纺织、化肥、造纸、印染及原子能工业用设备的重要耐蚀材料[1]。

罐式集装箱是一种国际规范集装箱外部结构的不锈钢容器，被广泛地应用在各种化工液体物资运送与储存中[2]。罐箱用的316l是在传统316l不锈钢的基础上针对罐箱工作对材料的特殊要求(见表1)而开宣告的一种特种不锈钢。它除具有一般316l优异的耐腐蚀功用外，由于其碳及氮含量较一般316l高，然后增强了固溶强化的作用，因此具有更高的强度。

但由于该钢种归于超低碳不锈钢，碳及氮的参与量终究有限，因此约束了其固溶强化作用。为满足罐箱工作对材料常温及高温(130℃)强度的要求，研讨超低碳不锈钢制品热处理工艺对其组织及功用的影响规矩，并在此基础上通过合理的工艺处理使该不锈钢具有高强度、优异的塑性及耐蚀性的出色协作。

本文选用罐箱用316l不锈钢作为试验材料，研讨了不同固溶温度、保温时间等工艺参数对该钢的组织、力学功用和耐晶间腐蚀功用的影响规矩，为实践出产时制品热处理工艺的拟定供应了根据。

1试验材料和方法

1.1试验材料

试验材料为山西太钢不锈钢股份有限公司出产的罐箱用316l不锈钢冷轧板，其化学成分见表2。试样厚度为4.4mm，其出产工艺为：aod锻炼→修磨→热轧→材料退火→冷轧。试样经不同工艺热处理，之后对其进行精加工并结束各种功用检测。

1.2试验方法

对试样分别进行不同温度及不一同刻的热处理试验，其工艺及试样编号见下页表3。热处理结束之后分别选用表1中所列规范对材料进行130℃高温拉伸查验、室温拉伸查验及晶间腐蚀检测，其间晶间腐蚀的敏化原则为675℃，保温1h，空冷。其他对部分试样进行了晶粒度评级和微观组织查询。

1.3试验设备

固溶处理在箱式电阻炉(sx3-8-13)中进行，在we- 30液压压力试验机上进行室温拉力试验，在cmt5105试验机上进行高温拉伸检测，并选用leicadmr金相显微镜进行组织查询。

2试验效果及谈论

2.1不同工艺对钢室温文高温力学功用的影响

图1给出了不同退火工艺对钢的室温屈服强度rp0.2、抗拉强度rm及延伸率的影响。图2给出了不同热处理工艺对钢的高温屈服强度rp0.2及rp1.0的影响。效果标明钢的室温及高温强度(包括屈服强度及抗拉强度) 均跟着固溶温度的前进及保温时间的延伸而下降，但室温的延伸率则呈现相反的趋势。

其他从图2中还可以看出固溶温度对材料功用的影响程度明显大于保温时间。

2.2不同工艺对钢耐晶间腐蚀功用的影响

不同的工艺原则下该材料均未发生晶间腐蚀(见图3)。为使该材料达较高的强度以满足罐箱工作的要求，该材料在设计时前进了碳与氮的含量，在出产时w(c)一般控制在0.18%~0.28%之间，处于规范要求的上限，然后使材料易发生晶间腐蚀。

但在本试验条件下，并未呈现晶间腐蚀现象。碳化物在奥氏体不锈钢中的固溶温度一般为850℃左右[4]，即在此温度以上时碳化物便完全溶解到奥氏体相中。其他，从该钢种的tts(时间- 温度 - 敏化)曲线(见图4[3])中可以看出，在敏化温度(675℃)保温长达50h左右才会初步分出碳化物。因此，在本研讨中所选用的温度完全可以将c固溶于基体之中，并保证材料免于发生晶间腐蚀。

2.3不同工艺对钢组织的影响

下页图5给出了经不同工艺处理后材料的晶粒度及组织情况，从图5可以看出随固溶温度的前进及保温时间的延伸，晶粒标准呈现逐渐增大的趋势，一同δ铁素体也被越来越多地溶解到奥氏体中。

2.4对316l的谈论

316l归于典型的奥氏体不锈钢，本文所运用的冷轧板厚度为4.4mm，冷轧材料厚度为9.0mm，冷轧变形率为51%。冷轧后即退火前材料的原始组织为晶粒被拉长的奥氏体，其间还含有由于冷变形而构成的一定量的马氏体。

在本研讨中，所选用的是固溶热处理，即将材料加热到固溶温度，然后使碳化物、δ铁素体及冷加工构成的马氏体悉数溶入并转变成为奥氏体组织，以前进材料的耐腐蚀功用。其他，在加热保温的一同，冷变形组织也履历了回复及再结晶。该钢种的再结晶温度约为750℃，跟着温度的继续前进，结束了再结晶的组织将履历晶粒长大的进程。

为满足罐箱工作对材料高强度及高塑性的要求，应合理控制材料的晶粒长大进程，从以上的效果来看，材料的晶粒度抵达9.5~10级左右时，即可完全满足功用要求。而在热处理进程中，在再结晶结束后的晶粒长大阶段，晶粒的长大是通过晶界的搬家进行的，是大晶粒吞并小晶粒的进程，而跟着保温温度的前进，晶界更易搬家，然后使晶粒更易粗化。而保温时间与晶粒标准则成抛物线联系[3]，即晶粒标准在初始保温时间内长大较快，之后长大趋势减缓。因此，为得到较小的晶粒标准，从以上的试验效果来看，在实践退火进程中应选择保温温度为950~1000℃，保温时间为6.6~8.8min的工艺。

3结论

通过对罐箱用316l不锈钢进行不同的热处理工艺试验，研讨了各保温温度及保温时间对材料组织及功用的影响，得到如下结论：

1) 跟着固溶温度的前进及保温时间的延伸，罐箱用316l不锈钢的晶粒变大，室温及高温力学功用下降，塑性前进。

2)在本试验的条件下材料的晶间腐蚀功用均可满足罐箱工作的要求。

3) 固溶温度比保温时间对罐箱用316l不锈钢的力学功用和组织影响愈加明显。

4)根据本试验的效果，在实践退火进程中应选择保温温度为950~1000℃，保温时间为6.6~8.8min的工