一种改善304奥氏体不锈钢抗氢脆性能的方法与流程

　　本发明属于304奥氏体不锈钢性能增强的技术，特别是一种改善304奥氏体不锈钢抗氢脆性能的方法。

　　传统预防氢脆的措施虽然可以在一定程度上抑制氢脆的产生，减轻氢脆的危害，但是这些措施都具有一定的局限性，控制钢材的杂质含量成本巨大，大型的钢材器件无法进行整体回火，室温存放的方法对氢脆的影响有限，电镀的消耗也很可观，而改变产品的拉应力状态的工艺参数也比较难以控制，所以我们亟需开发出新的预防不锈钢氢脆的方法。而晶界工程的方法可以通过形变热处理来改善304不锈钢的晶界特征分布，从而提高其抗氢脆性能，这种方法比传统的方法更为经济便利，所以有很大的发展空间。目前国内外尚无利用形变热处理的方式来控制304奥氏体不锈钢晶界特征分布，进而提高不锈钢抗氢脆性能的报道。

　　技术实现要素：

　　实现本发明目的的技术方案是：一种改善304奥氏体不锈钢抗氢脆性能的方

　　后的材料进行轧制，从而将应力引入材料内部；最后使用管式炉对轧制后的

　　(1)将304不锈钢板材置于管式炉中，加热至t固溶后保温t固溶时间，进行固溶

　　得到单向奥氏体组织；

　　(4)重复步骤(3)操作，进行单向多道次冷轧，直至达到最终变形量为5-9％；

　　火处理5-10min；

　　好抗氢脆性能的不锈钢板材。

　　进一步的，步骤(2)中，液态冷却介质为冰水混合物，以获得更快的冷却速度，从而得到单相奥氏体组织。

　　进一步的，步骤(4)中，最终变形量优选7％。

　　进一步的，步骤(6)中，液态冷却介质为冰水混合物。

　　(1)降低了304不锈钢氢脆敏感性，材料经过处理后抗氢脆性能优于传统预防氢脆方法处理的材料；

　　图1(b)为经过处理后的304奥氏体不锈钢的晶界特征分布图。

　　(1)将304不锈钢板材置于管式炉中1050℃温度下固溶处理30min；

　　(3)将固溶后的板材置于双辊轧机中，进行单向多道次冷轧，单次下压量为0.1mm；

　　(5)将轧制后的板材置于管式炉中，对板材进行退火处理，退火温度为1050℃-1100℃，退火时间为7min；

　　在以下实施例中，用特殊晶界比例(％)来表示材料晶界特征分布的优化效果，值越高说明晶界优化效果越好；用再氢致伸长率损减率(％)来表示材料的抗氢脆性能，值越小说明抗氢脆性能越好。

　　式中：l表示材料的氢致伸长率降低率，o表示材料未充氢时的伸长率，h表示材料充氢之后的伸长率。

　　将处理过的试样制成标准的拉伸试样，之后进行电化学充氢来产生氢脆。电化学充氢在lk2005型电化学工作站上进行。充氢电流密度为50macm-1，充氢时间为24h，充氢溶液是0.5moll-1的h2so4溶液，再加入体积分数0.1％的cs2作为毒化剂，毒化剂的作用是使材料更容易产生氢脆。整个电化学充氢过程在室温下进行，充氢时石墨作为阳极，试样作为阴极，利用电解过程中的电化学反应，在试样表面生成氢原子并扩散进入材料内，使材料产生氢脆。

　　表1不同退火温度试样测试结果

　　表3不同退火时间试样测试结果

　　将经过本发明处理的材料制成标准金相试样，打磨、机械抛光、电解抛光后利用背散射电子衍射技术测试材料的晶界特征分布，组织中特殊晶界的比例达到75％；在相同敏化条件下，氢致伸长率损减率相对于母材显著下降，材料的抗氢脆性能得到一定程度的提高。