【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于316l奧氏體不銹鋼制備，具體涉及一種ds溫軋制備高強高韌316l不銹鋼的方法。
技術介紹
1、隨著清潔能源（如液化天然氣和氫能）的應用開發以及可控核聚變技術的飛速發展，對低溫鋼鐵的需求日益增大。同時，也對低溫鋼鐵在低溫下的力學性能提出了更高的要求。316l奧氏體不銹鋼因其優異的低溫性能、保溫性能、低磁性及耐腐蝕性能被廣泛的用于工業領域，例如低溫容器、嚴寒地區的建筑材料以及可控核聚變中的低溫超導鎧甲等領域。然而，退火態的316l奧氏體不銹鋼晶粒粗大，屈服強度很低，在常溫下只有200~400?mpa，這限制了其在關鍵承載部件中的使用。
2、根據hall-petch關系，細化晶粒可以顯著提升材料的強度。通常情況下，通過嚴重塑性變形（spd）工藝，如高壓扭轉、多向鍛造等，在合金內部引入大量應變，從而實現晶粒細化，來獲得高強度316l奧氏體不銹鋼。但是，spd工藝在強化316l奧氏體不銹鋼的同時，其塑性開始急劇下降。spd工藝還會在材料中引入大量層錯和位錯堆積，促進馬氏體的形成，導致部分奧氏體提前發生馬氏體相變，從而引發材料脆化。最主要的是spd工藝在實際生產中，工藝復雜、樣品尺寸較小，不能用于大規模生產。
3、另一種細化晶粒的方式是軋制。傳統同步軋制過程中，同步軋制受其軋制力的限制，剪切力無法深入板材心部，對板材中心細化效果不明顯。通過異步軋制，使上下軋輥轉速不同，從而在軋制過程中引入一對剪切力，使剪切力深入板材心部，對中心晶粒有明顯的細化效果，使板材晶粒分布更加均勻。但是，異步軋制會使板材向慢速
技術實現思路
1、本專利技術針對現有工藝制備316l奧氏體不銹鋼存在強度低、厚度方向晶粒分布不均勻、板形彎曲程度過大等技術問題，提供一種ds溫軋制備高強高韌316l不銹鋼的方法，可以生產更大尺寸的316l奧氏體不銹鋼鋼板，效率高，適用于大規模生產。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種ds溫軋制備高強高韌316?l不銹鋼的方法，包括以下步驟：
3、步驟a、對316l鋼錠進行熱鍛，得到鍛造態316l鋼板；
4、步驟b、對鍛造態316l鋼板進行加熱處理，鋼板加熱后溫度為500~600℃；
5、步驟c、對加熱后的316l鋼板進行ds軋制；
6、步驟d、重復步驟b和c十到二十一次；
7、步驟e、對316l鋼板進行校平處理，得到高強高韌316l奧氏體不銹鋼板。
8、進一步的，步驟a中，熱鍛的始鍛溫度≥1100?℃、終鍛溫度≥850?℃、保溫時間為100~120?min。
9、進一步的，在對316l鋼板進行ds軋制時，奇數道次軋制的上工作輥為小直徑輥、下工作輥為大直徑輥，偶數道次軋制的上工作輥為大直徑輥、下工作輥為小直徑輥。
10、進一步的，大直徑輥與小直徑輥的直徑比為k，1<k≤1.2。
11、進一步的，所有道次軋制過程中，316l鋼板均先與大直徑輥接觸。
12、進一步的，ds軋制時的小直徑輥和大直徑工作輥在水平方向上設有水平錯位量d，d的范圍為1.5~4?mm。
13、進一步的，每一道次軋制的水平錯位量d取值均不相同且各道次軋制的水平錯位量d與板材厚度h的比值d/h恒定不變。
14、進一步的，在對316l鋼板進行ds軋制時，每完成一道次軋制，將316l鋼板以軋制方向為軸旋轉180°后進行下一道次軋制。
15、進一步的，步驟c中每道次軋制的壓下量為3.7~7.5%，步驟d完成后整體壓下量為56%~95%。
16、本專利技術的有益效果是：
17、1、本專利技術采用溫軋制備工藝，溫軋工藝的晶粒在軋制方向拉長，表現出纖維狀變形。溫軋過程中動態回復顯著，部分位錯通過攀移和滑移消除，位錯密度低于室溫冷軋；而室溫冷軋過程中，動態回復被抑制，晶粒中積累大量位錯，產生應力集中。此外，在室溫冷軋過程中，較大的應力和位錯密度會誘導部分奧氏體向馬氏體轉換，產生馬氏體相變。馬氏體相變的產生會顯著提高316l的強度，但同時會使材料脆化，在低溫變形過程中發生脆斷。將316l在其非再結晶區進行溫軋，一方面可以有效避免高溫再結晶導致強度降低，另一方面又能避免冷軋時軋制壓力太高從而影響正常軋制。本專利技術在非再結晶區軋制，不發生再結晶，能夠有效的細化晶粒，還能減少軋制產生的殘余應力，提升材料的綜合力學性能。
18、2、本專利技術采用ds軋制工藝，與同步軋制下相比，ds軋制制備得到的316l奧氏體不銹鋼板材，在軋制過程中，保證剪切角恒定不變，因此對板材施加的剪切力保持不變，通過增大軋制過程中的剪切力，實現嚴重塑性變形的效果，獲得更加細化且均勻的晶粒，使板材有更好的力學性能。由于ds軋制上下工作輥之間存在一定的錯位量，在軋制過程中，小直徑工作輥對316l奧氏體不銹鋼板材施加一個反向的力，進而減少板材的彎曲程度。在偶數道次進行反向ds軋制，由于軋制力恒定不變，可以使板材產生均勻的反向變形，獲得更加平直的板形。
19、3、本專利技術能夠生產大尺寸板材，并且沒有復雜的退火工藝，代替了人工沿軋向旋轉板材的過程，操作簡單，可以進行大規模工業生產。
20、下面結合附圖對本專利技術進行詳細說明。
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1.一種DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，步驟a中，熱鍛的始鍛溫度≥1100?℃、終鍛溫度≥850?℃、保溫時間為100~120?min。
3.根據權利要求1所述的DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，在對316L鋼板進行DS軋制時，奇數道次軋制的上工作輥為小直徑輥、下工作輥為大直徑輥，偶數道次軋制的上工作輥為大直徑輥、下工作輥為小直徑輥。
4.根據權利要求3所述的DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，大直徑輥與小直徑輥的直徑比為k，1<k≤1.2。
5.根據權利要求3所述的DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，所有道次軋制過程中，316L鋼板均先與大直徑輥接觸。
6.根據權利要求3所述的DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，DS軋制時的小直徑輥和大直徑工作輥在水平方向上設有水平錯位量d，d的范圍為1.5~4?mm。
7.根據權
8.根據權利要求1所述的DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，在對316L鋼板進行DS軋制時，每完成一道次軋制，將316L鋼板以軋制方向為軸旋轉180°后進行下一道次軋制。
9.根據權利要求1-8任一項所述的DS溫軋制備高強高韌316L不銹鋼的方法，其特征在于，步驟c中每道次軋制的壓下量為3.7~7.5%，步驟d完成后整體壓下量為56%~95%。
...【技術特征摘要】
1.一種ds溫軋制備高強高韌316l不銹鋼的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的ds溫軋制備高強高韌316l不銹鋼的方法，其特征在于，步驟a中，熱鍛的始鍛溫度≥1100?℃、終鍛溫度≥850?℃、保溫時間為100~120?min。
3.根據權利要求1所述的ds溫軋制備高強高韌316l不銹鋼的方法，其特征在于，在對316l鋼板進行ds軋制時，奇數道次軋制的上工作輥為小直徑輥、下工作輥為大直徑輥，偶數道次軋制的上工作輥為大直徑輥、下工作輥為小直徑輥。
4.根據權利要求3所述的ds溫軋制備高強高韌316l不銹鋼的方法，其特征在于，大直徑輥與小直徑輥的直徑比為k，1<k≤1.2。
5.根據權利要求3所述的ds溫軋制備高強高韌316l不銹鋼的方法，其特征在于，所有道次軋制過程中，316l鋼板均先與大直...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王玉輝，趙騰祥，黃曉旭，徐龍飛，張程皓，孔玲，彭艷，
申請(專利權)人：燕山大學，
類型：發明
國別省市：
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