退火工艺对21-6-9奥氏体不锈钢组织的影响

　　21-6-9奥氏体不锈钢（即0Cr21Ni6Mn9N）是一种用氮强化的Cr-Ni-Mn系奥氏体不锈钢，具有强度高、塑韧性好等特点，可以很好地满足对飞机燃油、滑油和液压系统用导管性能的需求，在航空、化工及核工业等领域应用越来越广泛。长期以来，围绕该钢的研究主要集中在熔炼制备工艺、氮的作用、氢脆以及低温特性等方面，目前鲜有文献报道不同温度退火对其组织的影响。

　　21-6-9奥氏体不锈钢管材通常采用多次冷拔（拉）加工成型，为消除加工硬化，冷拔之前需进行退火，而退火处理对材料的组织和性能有着决定性影响。因此，科研人员对冷拔21-6-9奥氏体不锈钢管进行退火工艺探索，研究了21-6-9奥氏体不锈钢在退火过程中晶粒分布、孪晶变化及第二相析出等组织演变规律。

　　试验材料为冷拔21-6-9奥氏体不锈钢管，外径为Φ9.53mm，壁厚为0.51mm，主要化学成分（质量分数，%）为0.030C、8.76Mn、0.54Si、0.03P、0.0001S、6.62Ni、20.17Cr、0.19Cu、0.31Mo、0.33N。首先将钢管切割成高度为10mm的试样，然后放入SX4-12-10型箱式电阻炉中，在空气条件下进行200～750℃的退火处理，保温60min，空冷。对经不同退火后试样进行磨制、抛光后，对其轴向横截面进行侵蚀，在金相显微镜下观察晶粒的形状、孪晶的变化及第二相的析出。结果表明：

　　（1）冷拔21-6-9奥氏体不锈钢组织中大部分晶粒沿拉拔方向有轻微拉长现象，晶粒大小不均；在200、400和550℃退火时主要以回复为主；在600～750℃退火时发生了再结晶，并有大晶粒的现象。

　　（2）冷拔21-6-9奥氏体不锈钢组织中存在形变孪晶；在200～550℃退火时孪晶密度变化不大；在550～750℃退火时随退火温度升高，孪晶密度先增加后减少。

　　（3）21-6-9奥氏体不锈钢在200～600℃退火时，组织中无第二相析出；在650～750℃退火时有Cr23C6型碳化物析出，且随退火温度升高析出物逐渐增多。