【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬材料加工，尤其涉及適用于一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板及其制備方法。
技術介紹
1、不銹鋼是一種重要的金屬材料，獨特的性能使其在建筑、制造、汽車、船舶、航空航天等行業被廣泛應用。不銹鋼的主要優點包括耐磨性、耐腐蝕性、高塑性以及高韌性，這些優點使其在極端環境下依舊能保持良好的使用性能。然而，盡管不銹鋼具備眾多優點，但相對較低的強度限制了其在更高強度領域的應用。
2、屈服強度是衡量材料能承受外力而不發生永久變形的重要指標。塑性是材料在受到外力作用時所表現出的形變能力，對于高強度材料來說，良好的塑性不僅有助于加工和成形，還能提高構件的安全性。
3、對板狀材料進行冷軋和熱處理后，可以得到均勻的晶粒尺寸及相含量，提高屈服強度，但往往導致塑性顯著下降，造成嚴重的強塑性權衡。制備梯度晶粒結構可以改善這種情況，一般通過表面機械研磨和表面機械碾壓等方式制備，但其結構僅在材料表面形成微米級厚度，且此方法僅適用于較小尺寸原材料，限制了其在工業化大規模生產中的應用。本專利技術提供了晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板及其制備方法。
技術實現思路
1、為了克服現有技術中存在的問題，本專利技術提供以下技術方案：
2、本專利技術提供了一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，所述不銹鋼薄板的組成元素按質量百分比為：18~22wt%cr，7~9wt%ni，0.8~1.5wt%mn，0.4~1.2wt%si，其余為fe和不可避免的雜質。p>
3、優選地，所述不可避免的雜質包含：0.03wt%p、0.03wt%n、0.04wt%c和0.001wt%s。
4、優選地，所述不銹鋼薄板的顯微組織中，奧氏體晶粒尺寸和馬氏體晶粒尺寸從中心至邊部呈梯度分布，馬氏體相含量從邊部至中心呈梯度分布。
5、優選地，不銹鋼薄板中心的奧氏體晶粒尺寸為1.64~2.26μm，邊部的奧氏體晶粒尺寸為2.01~2.33μm；不銹鋼薄板中心的馬氏體晶粒尺寸為1.29~1.4μm，邊部的馬氏體晶粒尺寸為1.39~1.49μm；不銹鋼薄板中心的馬氏體相含量為4.6%~15.2%，邊部的馬氏體相含量為3.9%~9.2%。
6、本專利技術還提供了一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
7、s1、稱取適量的純度不低于99.9%的純cr、純ni、純mn、純si、純fe為原料，按上述不銹鋼薄板元素比例混合后在真空中頻感應熔煉爐中進行熔煉得到截面直徑為6mm~12mm的不銹鋼棒材；
8、s2、將制成的不銹鋼棒材進行軸向冷軋處理，得到厚度為2mm的不銹鋼薄板；
9、s3、將軸向冷軋處理后的不銹鋼薄板進行熱處理，水淬后得到晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板。
10、優選地，步驟s2中所述軸向冷軋采用雙輥軋機；對不銹鋼棒材進行軸向冷軋的過程中，雙輥軋機對不銹鋼棒材的中心壓下量為65～85?%，對不銹鋼棒材的兩側邊部壓下量為0?%。
11、優選地，步驟s3中所述熱處理的保溫溫度為700～900?℃，保溫時間為10～30min。
12、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果：
13、本專利技術制得的晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，實現了馬氏體與奧氏體晶粒尺寸與馬氏體相含量雙梯度變化，晶粒尺寸和馬氏體相含量的雙梯度分布使不銹鋼薄板中心區域平均晶粒尺寸細化，且馬氏體含量較高，從而有效提高了材料強度，同時，邊部保留的粗晶結構和較低的馬氏體含量確保了材料具有良好的塑性，這二者的共同作用使得梯度晶粒尺寸和馬氏體相含量不銹鋼薄板展現出優異的強塑性特征。
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1.一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，所述不銹鋼薄板的組成元素按質量百分比為：18~22wt%Cr，7~9wt%Ni，0.8~1.5wt%Mn，0.4~1.2wt%Si，其余為Fe和不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，所述不可避免的雜質包含：0.03wt%P、0.03wt%N、0.04wt%C和0.001wt%S。
3.根據權利要求1所述的一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，所述不銹鋼薄板的顯微組織中，奧氏體晶粒尺寸和馬氏體晶粒尺寸從中心至邊部呈梯度分布，馬氏體相含量從邊部至中心呈梯度分布。
4.根據權利要求3所述的一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，不銹鋼薄板中心的奧氏體晶粒尺寸為1.64~2.26μm，邊部的奧氏體晶粒尺寸為2.01~2.33μm；不銹鋼薄板中心的馬氏體晶粒尺寸為1.29~1.4μm，邊部的馬氏體晶粒尺寸為1.39~1.49μm；不銹鋼薄板中心的馬氏體相含量為4.6%~15.2%，邊部的馬氏體相
5.根據權利要求1-?4任意一項所述的晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述軸向冷軋采用雙輥軋機；對不銹鋼棒材進行軸向冷軋的過程中，雙輥軋機對不銹鋼棒材的中心壓下量為65～85?%，對不銹鋼棒材的兩側邊部壓下量為0%。
7.根據權利要求5所述的晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板的制備方法，其特征在于，步驟S3中所述熱處理的保溫溫度為700～900?℃，保溫時間為10～30?min。
...【技術特征摘要】
1.一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，所述不銹鋼薄板的組成元素按質量百分比為：18~22wt%cr，7~9wt%ni，0.8~1.5wt%mn，0.4~1.2wt%si，其余為fe和不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，所述不可避免的雜質包含：0.03wt%p、0.03wt%n、0.04wt%c和0.001wt%s。
3.根據權利要求1所述的一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，所述不銹鋼薄板的顯微組織中，奧氏體晶粒尺寸和馬氏體晶粒尺寸從中心至邊部呈梯度分布，馬氏體相含量從邊部至中心呈梯度分布。
4.根據權利要求3所述的一種晶粒尺寸和馬氏體相雙梯度分布的不銹鋼薄板，其特征在于，不銹鋼薄板中心的奧氏體晶粒尺寸為1.64~2.26μm，邊部的奧氏體晶粒尺寸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：支輝輝，張孟浩，葉心蘭，羅皎，王海豐，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：
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