在工业和科技飞速发展的21世纪,高性能和环境友好型的材料引起了人们越来越多的关注和研究。金属材料作为制造业和日常生活的主要原材料,理所当然成为新材料开发和研究的一个焦点。采用累积复合轧制技术制备的多层不锈钢复合材料具有良好的综合力学性能,并且未添加任何其他金属材料,便于再生利用,是一种典型的环保型金属材料。热处理制度对多层不锈钢复合材料的组织和性能有很大影响。
实验采用的原料是00Cr17,其主要化学成分(质量分数,%)为:0.017C,0.68Si,0.26Mn,0.039P,0.030S,16.24Cr,0.14Ni。原料为两块200mm×150mm×2.9mm的00Cr17不锈钢板,采取ARB工艺制备成8层不锈钢复合材料。实验采用丙酮和水磨床对材料表面进行处理,轧制复合采用Φ450mm×550mm的二辊轧机,轧前在氢气保护电阻炉中进行800℃×5min加热,轧制速度为0.42m·s-1,每道次压下量为50%左右。热处理在管式电阻炉中进行,加以氮气气氛保护,试验温度分别为200、400、600、800和900℃,分别对试样进行0.5、1、1.5和2h的热处理,研究热处理对8层不锈钢复合材料微观组织、力学性能以及弯曲变形性能的影响。
随热处理温度升高,材料组织经历回复和再结晶长大的过程,抗拉强度和硬度逐渐下降,塑性得到一定程度的改善,600℃以上材料组织及力学性能变化显著,当热处理温度达到800℃以上时,其微观组织和力学性能又达到一个相对稳定的水平。在温度不变的条件下,随保温时间的延长,材料组织和力学性能变化不是很明显。试样经90°弯曲后均未出现撕裂或分层现象,拉伸试样为韧性断裂,材料具有良好的工艺性能。试样的断口均呈现一定程度的韧窝现象,随热处理温度的升高,韧窝逐渐变大变深。为使材料具有一定强度和塑性,避免晶粒过分长大,采用600℃×1h对8层不锈钢复合材料进行热处理效果较好。(榕霖)