王晓梅, 黄丽琴, 李 云

(1.上海电机学院 机械学院, 上海 201306；2.上海铁云环保设备有限公司，上海 200245)

热处理对双面梯度304不锈钢力学性能的影响

王晓梅1, 黄丽琴1, 李 云2

(1.上海电机学院 机械学院, 上海 201306；2.上海铁云环保设备有限公司，上海 200245)

采用表面机械研磨的方法制备出具有双面梯度显微结构的超细晶304材料(DGD-304)。使用Zwick微拉伸实验机测试粗晶和细晶不锈钢样品在室温下的力学性能，对比退火工艺对具有梯度晶粒尺寸分布的304不锈钢样品力学性能的影响。使用透射电镜分析其塑性变形表层的组织结构和细化机制。另外，通过扫描电镜观察其断裂特征，讨论其变形机制。结果表明，高频双面表面机械研磨(SMAT)处理后的304不锈钢表现出很高的强度和较好的塑性; 500 °C温度下短时间热处理可以显著改善其力学性能，具体表现为保持高强度的同时增加了断裂延伸率。可见，DGD-304材料可以通过热处理有效改善其塑性变形能力。

表面机械研磨； 不锈钢； 热处理； 双面梯度； 力学性能

不锈钢(Stainless Steel，SS)凭借其良好的耐腐蚀性在工业领域中得到广泛的应用[1-2]，不足在于表面强度和硬度不高以及耐磨性差[3]。不锈钢的强化常采用加工硬化、马氏体相变、固溶强化和晶粒细化等方法[4-6]。冷加工硬化是目前强化亚稳态不锈钢的主要方法，其利用加工硬化及伴随的马氏体相变来提高强度，但存在冷成型性差、高温性能下降等缺点。另外，有很多研究报道采用氮作为固溶元素强化不锈钢，但由于氮的固溶度低，强化效果有限(屈服强度σ0.2=400～600 MPa)，同时存在冶炼困难和低温脆性等问题。……