材料研究学报

作者：范金辉, 李鹏飞, 梁晓军, 梁建平, 徐长征, 蒋力, 叶祥熙, 李志军

单位：1.东华大学机械工程学院 上海 2016202.上海应用物理研究所 洁净能源创新院 上海 2018003.宝山钢铁股份有限公司 上海 201900

关键词：材料表面与界面,镍-不锈钢复合板,微观结构,热轧复合,界面

基金：上海市自然科学基金(18ZR1448000);上海扬帆计划(19YF1458300);国家自然科学基金(1671154);国家重点研发计划(2016YFB0700404);中国科学院青年创新促进协会(2019264);中国科学院战略先导专项(XD02004210＆XDA21080100)

采用轧制终止取样法对镍-不锈钢热轧复合板轧制过程中的界面成分、界面组织以及界面处的氧化物进行了表征，研究了轧制过程中界面的结合机制并根据热力学原理解释了高温下选择性内氧化的机理。将复合板坯加热至1200℃，保温120 min后进行轧制，分别在轧制3、5、7道次后中断轧制快速水冷，随后进行取样观察。结果表明，轧制3道次时终轧温度为1000℃左右，金属之间有近距离结合，微观组织有轻微的畸变，界面两侧的板材均为等轴晶粒，元素的扩散不甚明显；轧制至5道次时终轧温度为940℃左右，316H的晶粒被拉长而发生晶格畸变，界面附近出现明显的扩散行为；轧制到7道次时终轧温度为880℃，316H层出现大量拉长的畸变晶粒，界面处主要是轧碎的细晶组织，但Ni层的晶粒粗大，界面附近Ni、Fe和Cr元素充分扩散，微弱扩散的Mo元素在316H界面富集。镍-不锈钢复合板在轧制过程中界面的演化遵循三阶段理论和N.Bay理论，3道次到5道次间处于物理接触阶段、物理化学阶段，轧制7道次时物理化学阶段结束并开始扩散，即开始进入“体”相互阶段，主要元素在此阶段完成相互扩散。在高温低氧环境的轧制条件下，界面处生成Mn的氧化物，该氧化物因轧制而破碎并向基材挤压最终在界面附近成链状分布。

来源：2021年第7期

《材料研究学报》期刊编辑部

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