稀土元素La对201不锈钢耐蚀性和力学性能的影响

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201不锈钢是Mn-Cr-N系奥氏体不锈钢,具有成本低,易加工,塑韧性好、耐蚀性强等优点,广泛的应用于医疗器械、食品加工,化工生产、石油精炼等领域。近年由于镍元素的价格持续上涨,以及镍元素对人体危害的发现,低镍奥氏体不锈钢越来越被人们关注。镍是能扩大奥氏体相区,提高不锈钢的耐蚀性,减少镍的加入会影响奥氏体不锈钢的组织的单一性和耐蚀性,增加锰和氮的含量可以扩大201不锈钢奥氏体相区,获得单一的奥氏体组织,稀土La元素能改善不锈钢的耐蚀性,提高不锈钢的力学性能,因此,研究稀土La在新型低镍奥氏体不锈钢中的作用具有重要的研究意义。本研究以201不锈钢为研究对象,采用真空熔炼炉对201不锈钢进行冶炼,并采用二次布料的方法向201不锈钢中加入不同含量的稀土元素La,经锻造后,对201不锈钢进行固溶处理。通过对试验钢的组织观察;析出相形貌、成分和分布的分析;耐蚀性和力学性能的检测,研究稀土元素La在201不锈钢中的作用机理。通过研究得出:当加入稀土元素镧在0.0049%范围内时,稀土元素La能细化201不锈钢晶粒,改变析出相的形貌、成分和分布,随着稀土含量的增加,201不锈钢的组织更加细小均匀,析出相的形貌趋于圆形颗粒状,且弥散分布在钢的基体上,成分由硫化锰逐渐变为硫化镧。当加入稀土元素La为0.014%时,析出相出现聚集长大,并呈带状分布。201不锈钢中加入稀土元素La,可以提高基体的电极电位,改善201不锈钢的耐蚀性。在模拟海洋大气腐蚀和海水腐蚀过程中,加入稀土La元素在0.0049%范围内时,随着稀土La元素的含量的增加,201不锈钢的耐蚀性逐渐提高,而加入稀土La元素为0.014%时,耐蚀性出现明显的下降。加入稀土La元素在0.0049%范围内时,稀土元素La能够提高201不锈钢的力学性能,随着加入稀土La元素的含量的增加,201不锈钢的硬度值、屈服强度、抗拉强度、断后延伸率以及冲击试验吸收功等逐渐增大,当加入稀土元素镧为0.014%时,201不锈钢的力学性能出现了明显的下降。
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