Effect of Solid Solution Process on the Organization and Mechanical Properties of 3Al-310S Heat-resistant Steel

Zhang Yanmei; Yu Haicun; Qiu Qiuling

doi:10.20057/j.1003-8620.2024-00008

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Effect of Solid Solution Process on the Organization and Mechanical Properties of 3Al-310S Heat-resistant Steel

Forming and Phase Transition | 更新时间：2025-05-09

- Effect of Solid Solution Process on the Organization and Mechanical Properties of 3Al-310S Heat-resistant Steel
- Special Steel Vol. 45, Issue 6, Pages: 95-101(2024)
- 作者机构：
  
  1.上海电气集团股份有限公司中央研究院，上海 200070
  2.兰州理工大学材料科学与工程学院，兰州 730050
  3.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点试验室，兰州 730050
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20057/j.1003-8620.2024-00008
  CLC： TG142.71
- Received：05 January 2024，
  
  Published：30 November 2024
- 稿件说明：
移动端阅览
张艳梅,余海存,仇秋玲.固溶工艺对3Al-310S耐热钢组织和力学性能的影响[J].特殊钢,2024,45(06):95-101.

Zhang Yanmei,Yu Haicun,Qiu Qiuling.Effect of Solid Solution Process on the Organization and Mechanical Properties of 3Al-310S Heat-resistant Steel[J].Special Steel,2024,45(06):95-101.
张艳梅,余海存,仇秋玲.固溶工艺对3Al-310S耐热钢组织和力学性能的影响[J].特殊钢,2024,45(06):95-101. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00008.

Zhang Yanmei,Yu Haicun,Qiu Qiuling.Effect of Solid Solution Process on the Organization and Mechanical Properties of 3Al-310S Heat-resistant Steel[J].Special Steel,2024,45(06):95-101. DOI： 10.20057/j.1003-8620.2024-00008.

摘要

通过向普通310S不锈钢中添加3%Al制得3Al-310S耐热不锈钢，试验钢经过不同固溶工艺处理后，采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）及室温拉伸性能测试，研究固溶工艺对3Al-310S耐热钢显微组织和力学性能的影响规律。结果表明，3Al-310S耐热钢基体组织为奥氏体，随着固溶时间的增加和固溶温度的提高，3Al-310S耐热钢的晶粒尺寸逐渐增大；同时相对应的3Al-310S板材的硬度和抗拉强度逐渐降低，伸长率逐渐提高，当固溶温度为1 000 ℃，固溶时间为10 min时，试验钢的抗拉强度达618.75 MPa，伸长率为33.80%。

Abstract

This article prepares 3Al-310S heat-resistant stainless steel by adding 3% Al to ordinary 310S stainless steel. After different solid solution processes， the experimental steel is subjected to X-ray diffraction （XRD）， scanning electron microscopy （SEM）， transmission electron microscopy （TEM）， and room temperature tensile performance testing to study the influence law of solid solution processes on the microstructure and mechanical properties of 3Al-310S heat-resistant steel. The research results indicate that the matrix structure of 3Al-310S heat-resistant steel is austenite. With the extension of solution time and the increase of solution temperature， the grain size of 3Al-310S heat-resistant steel gradually increases. With the increase of solution time and solution temperature， the hardness and tensile strength of 3Al-310S plate gradually decrease， and the elongation gradually increases. Among them， when the solution temperature is 1 000 ℃ and the solution time is 10 minutes， the tensile strength of the experimental steel reaches 618.75 MPa， and the elongation is 33.80%.

关键词

Keywords

references

胡叶广，张　成，周超英，等 . 太阳能光热发电的集热技术现状及前景分析［J］. 科学技术与工程， 2021 ， 21 （ 9 ）： 3421 - 3427 .

黎建锋，牛安勇 . 太阳能光热发电技术应用环节存在的问题及改进［J］. 低碳世界， 2021 ， 11 （ 2 ）： 62 - 63+143 .

Mathivanan A ， Senthilkumar A ， Devakumaran K . Pulsed current and dual pulse gas metal arc welding of grade AISI： 310S austenitic stainless steel ［J］. Defence Technology ， 2015 ， 11 （ 3 ）： 269 - 274 .

金　静 . 铝含量对310S和Incoloy 800H板材组织和力学性能的影响及作用机制［D］. 兰州：兰州理工大学， 2022 .

车昌盛 . 高铬镍不锈钢焊条性能及结晶模式研究［D］. 南京：南京理工大学， 2013 .

Jozaghi T ， Wang C ， Arroyave R ， et al . Design of alumina-forming austenitic stainless steel using genetic algorithms ［J］. Materials & Design ， 2020 ， 186 ： 108198 .

Muralidharan G ， Yamamoto Y ， Brady M P ， et al . Development of cast alumina-forming austenitic stainless steels ［J］. JOM ， 2016 ， 68 （ 11 ）： 2803 - 2810 .

Ramakrishnan V ， McGurty J A ， Jayaraman N . Oxidation of high-aluminum austenitic stainless steels ［J］. Oxidation of Metals ， 1988 ， 30 （ 3 ）： 185 - 200 .

Fujioka T ， Kinugasa M ， Iizumi S ， et al . Heat-resisting austenitic stainless steel ： US3989514 ［P］. 1976-11-02 .

Pivin J C ， Delaunay D ， Roques-Carmes C ， et al . Oxidation mechanism of Fe-Ni-20-25Cr-5Al alloys-influence of small amounts of yttrium on oxidation kinetics and oxide adherence ［J］. Corrosion Science ， 1980 ， 20 （ 3 ）： 351 - 373 .

侯东坡，宋仁伯，项建英，等 . 固溶处理对316 L不锈钢组织和性能的影响［J］. 材料热处理学报， 2010 ， 31 （ 12 ）： 61 - 65 .

薛忍让，宋志刚，郑文杰，等 . 固溶温度对316 LN不锈钢组织及力学性能的影响［J］. 金属热处理， 2013 ， 38 （ 4 ）： 88 - 91 .

侯美伶，李晨潇，孔祥伟，等 . 热处理工艺对Fe-Mn-Al-C钢组织和性能的影响［J］. 特殊钢， 2023 ， 44 （ 2 ）： 96 - 100 .

高　鹏，刘天增，张有余 . 热处理工艺对310S不锈钢显微组织和力学性能的影响［J］. 热加工工艺， 2018 ， 47 （ 22 ）： 217 - 220 .

Yamamoto Y ， Brady M P ， Lu Z P ， et al . Creep-resistant， Al 2 O 3 -forming austenitic stainless steels ［J］. Science ， 2007 ， 316 （ 5823 ）： 433 - 436 .

Views

下载量

CSCD

CNKI被引量

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Effect of Precipitate Phase Pretreatment on Microstructure and Mechanical Properties of High-strength Bolts

Dynamic CCT Curve and Microstructures of Antimony Micro-alloyed HRB500 Low-temperature Steel

Effect of C and Mo Content on Microstructure and Short-term Properties of IN617 Heat-resistant Alloy

Effect of Solution Heat Treatment Temperature and Cooling Mode on Microstructure and Mechanical Property of Ni-Cr-Mo-Co Alloy

Effect of Tempering Temperature on Microstructure and Mechanical Properties of High Co-Ni Secondary Hardening Steel

Related Author

Wang Xu

Wang Ying

Wang Yang

Zhou Lei

Chen Li

Li Weilong

Zhang Mingya

Zhang ke

Related Institution

Special Steel Division， Nanjing Iron & Steel Co.， Ltd.

Technical Center， Hunan Valin Xiangtan Iron and Steel Co.， Ltd.

Anhui university of Technology

Collaborative Innovation Center of Steel Technology， University of Science and Technology Beijing

Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute Co

⁰