1、核級(jí)316LN鋼是一種超低碳奧氏體不銹鋼,具有優(yōu)良的焊接性能、冷熱加工性能及良好的耐腐蝕性能。鋼中控制較低的碳含量可提高材料耐蝕性能,加入N元素,在保證鋼強(qiáng)度的同時(shí),提高奧氏體組織穩(wěn)定性和耐腐蝕性能,鋼中合適的N含量是保證鋼組織及性能的關(guān)鍵。
　　本文通過研究N對(duì)不同溫度固溶處理后316LN鋼組織、力學(xué)性能及耐腐蝕性能的影響,確定了316LN鋼的最佳N含量和固溶溫度,探究合金優(yōu)化后316LN鋼的熱塑性變形行為,為核電超低溫環(huán)境管材

2、用鋼的開發(fā)研究及工業(yè)化生產(chǎn)提供參考數(shù)據(jù)和理論支持。
　　對(duì)不同N含量316LN鋼研究后發(fā)現(xiàn):N對(duì)316LN鋼晶粒尺寸有顯著細(xì)化作用。隨N含量增加,固溶態(tài)316LN鋼強(qiáng)度、硬度呈近似線性提高,且-196℃時(shí)316LN鋼的強(qiáng)度遠(yuǎn)大于室溫;室溫延伸率呈逐漸減小趨勢(shì),而-196℃低溫延伸率呈先增后減的變化趨勢(shì)。316LN鋼隨N含量增加室溫沖擊功呈先增后減變化,含0.14％N時(shí)316LN鋼在不同溫度固溶處理后均獲得最大沖擊功,而-196℃低

3、溫沖擊功呈逐漸減小趨勢(shì)。通過FeCl3浸泡法、陽極極化法及EPR法試驗(yàn)后得知:隨N含量增加,316LN鋼耐點(diǎn)腐蝕性能提高,含0.14%N時(shí)其耐晶間腐蝕性能最佳,且316LN鋼隨固溶處理溫度升高耐晶間腐蝕性能提高。對(duì)316LN鋼顯微組織觀察后得知:N強(qiáng)烈阻礙鋼中鐵素體相及ζ、χ相形成與長(zhǎng)大,顯著抑制奧氏體組織在-196℃低溫下經(jīng)劇烈塑性變形發(fā)生形變誘導(dǎo)馬氏體相變。
　　根據(jù)316LN鋼的力學(xué)性能和耐蝕性能綜合評(píng)價(jià)后得知,316LN鋼

4、含0.14%N,經(jīng)1100℃固溶處理40分鐘后晶粒尺寸達(dá)到6級(jí)以上、綜合性能優(yōu)良。
　　通過Gleeble熱模擬方法對(duì)含0.14%N時(shí)316LN鋼的熱變形行為進(jìn)行研究,由熱拉伸試驗(yàn)確定最佳熱塑性溫度區(qū)間為1175~1250℃,其斷面收縮率保持在69%以上,變形抗力小于60MPa,熱變形組織中出現(xiàn)了不同程度的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象。由熱壓縮試驗(yàn)獲知降低變形溫度或增加變形速率不利于變形組織發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。熱變形溫度與變形速率對(duì)316LN鋼的峰