硬脂酸对通过机械合金化制备的Fe-Cr-Ni奥氏体钢的合成、微观结构和力学性能的影响

《Materials Chemistry and Physics: Sustainability and Energy》：Influence of stearic acid on synthesis, microstructure and mechanical properties of a Fe-Cr-Ni ODS steel fabricated by mechanical alloying

制备Fe-15Cr-15Ni ODS奥氏体不锈钢时，通过添加0.6 wt%硬脂酸（SA）实现断裂、冷焊与合金化的平衡，使烧结态钢中形成大量细小Y2Ti2O7型Pyrochlore结构纳米颗粒，无粗大碳化物及氧化物夹杂，退火态钢在室温及650°C下力学性能优于非ODS钢，且合金化与工艺对SA含量敏感。

　　

一草|静丽|梁寅雄|史柳|怡怡李

中国科学院金属研究所先进材料实验中心，沈阳110016

摘要

本文介绍了一种采用传统机械合金化（MA）技术制备Fe-15Cr-15Ni氧化物弥散强化（ODS）奥氏体钢的方法。为了获得具有优异性能的ODS奥氏体钢，在高能研磨过程中加入了不同量的硬脂酸（SA）。研究了硬脂酸含量对研磨粉末微观结构、成形钢微观结构以及退火后钢材力学性能的影响。结果表明，当添加0.6 wt%的硬脂酸时，断裂性能、冷焊接性能和合金化效果达到了平衡，从而在成形钢中形成了大量的细小Y?Ti?O?颗粒（具有焦绿石结构），同时没有出现粗大的碳化物和氧化物夹杂物。均匀分布的氧化物纳米颗粒和细化的晶粒使得ODS奥氏体钢在室温和650°C下的力学强度优于非ODS奥氏体钢。此外，还发现Fe-15Cr-15Ni粉末的合金化效果及ODS奥氏体钢的加工性能对硬脂酸含量非常敏感。