金属学报

作者：赵今涛, 孙利芳, 何竹风, 刘玉杰, 马小柏, 申勇峰, 贾楠

单位：1 东北大学 材料科学与工程学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室 沈阳 110819；2 中国原子能科学研究院 核物理研究所 北京 102413；3 东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 沈阳 110819

关键词：高氮奥氏体不锈钢,深冷轧制,力学性能,微观结构演化,强韧化机制,

基金：国家自然科学基金项目(52301135);国家自然科学基金项目(52371097);国家自然科学基金项目(51922026)

高氮奥氏体不锈钢凭借良好的综合性能和绿色、价廉等特点成为钢铁行业的重要材料。然而，其室温屈服强度较低，难以满足大载荷应用需求，亟待开发具有高强度和良好塑性的高氮奥氏体不锈钢。本工作以名义成分为Fe-18.87Cr-10.09Mn-1.12Ni-0.53N-0.18Si-0.04C (质量分数，%)的高氮奥氏体不锈钢作为研究对象，在液氮温度下对其施加压下量为10%的深冷轧制工艺，获得了屈服强度、抗拉强度和均匀延伸率分别为947 MPa、1051 MPa和36%的优异综合力学性能。此结果与由冷轧和退火相结合的传统热机械加工工艺制备的钢铁材料的最优强塑性相当。经深冷轧制得到的材料屈服强度显著提升，是固溶态钢的1.86倍。这主要得益于深冷轧制过程中引入的密集位错亚结构以及由ε-马氏体板条、形变孪晶和具有局部化学有序的板条结构组成的密集片层组织，诱发多种强化机制的协同作用。此外，该材料还保持了良好的均匀延伸率和加工硬化能力，这归因于在塑性变形过程中发生了位错滑移和显著的孪晶诱导塑性效应。本工作证实深冷轧制技术在高氮奥氏体不锈钢的制备和生产过程中具有节约成本、简化工艺和提高效率等显著优势。

来源：2025年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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