轧制变形及再结晶00Cr12铁素体不锈钢中的{011}/{011}近奇异晶界

作者：黄新宇; 王卫国^*; ROHRER Gregory S; 徐刚; 陈松; 冯小铮; 张厚安; 陈文哲; 周邦新

来源：中国科学 技术科学, 2023, 1-18.

• 00Cr12铁素体不锈钢
• 近奇异晶界
• 晶界界面匹配
• 晶间腐蚀

不同于低层错能面心立方结构的奥氏体不锈钢,高层错能体心立方结构的铁素体不锈钢在形变及再结晶等组织重构过程中很难形成结构稳定且十分耐蚀的奇异晶界(共格孪晶界).研究{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界的影响因素和形成机理,将有可能为改善铁素体不锈钢,特别是低Cr铁素体不锈钢晶间腐蚀性能提供晶界工程新思路.本文选用经固溶处理和组织均匀化处理的00Cr12低Cr铁素体不锈钢为实验材料, 5个平行试样分别在350℃,500℃, 580℃, 650℃和690℃进行厚度减缩量为70%的单向轧制变形后,立即进行750℃、2 h再结晶退火处理.使用基于电子背散射衍射和五参数分析的晶界界面匹配表征方法对上述样品进行测试和分析发现,轧制温度对00Cr12铁素体不锈钢再结晶{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界比例有显著影响,再结晶后的{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界比例随再结晶退火前轧制温度的升高先上升再下降,其中经650℃轧制的样品,其再结晶后{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界比例达到极大值6.82%.取向分布函数(ODF)和重叠极图晶界迹线分析表明,经650℃轧制的样品,其再结晶组织中形成了强的{0 1 1}<0-1 1>织构;具有{0 1 1}<0-1 1>及其漫散取向的晶粒之间较多地存在<0 1 1>/θ取向差关系(θ为绕<0 1 1>的旋转角),其关联晶界为{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界,这是经650℃轧制的样品,其再结晶后{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界比例达到极大值的原因.离线原位表面侵蚀实验表明,{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界的腐蚀抗力显著高于一般晶界.因此,基于本文研究结果,进一步调控并提高{0 1 1}/{0 1 1}近奇异晶界的比例将有助于从根本上显著改善00Cr12铁素体不锈钢晶间腐蚀性能.

• 单位
  上海大学; 厦门理工学院