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铌钛复会超纯430铁素体不锈钢的工艺研究
摘要：
铌钛复合元素的加入能够显著提高不锈钢的性能，本文以超纯430铁素体不锈钢为研究对象，通过不同的工艺参数和添加元素的量进行试制和测试，得到了合适的工艺参数和添加元素的量，使得铌钛复合元素能够协同提高不锈钢的强度、耐腐蚀性和耐磨性。得到的结果表明，铌钛复合元素对于提高不锈钢的性能有了一定的促进作用。
关键词：铌钛复合元素；不锈钢；强度；耐腐蚀性；耐磨性
引言：
不锈钢作为一种重要的合金材料，在现代生产和生活中扮演着重要的角色。然而，不锈钢所具有的性能往往不能满足不同场合的要求，因此需要通过添加元素和改变工艺参数的方式来加强不锈钢的特性。
铌钛复合元素作为一种重要的添加元素已经被广泛应用于不锈钢的制造中。铌钛复合元素能够提高不锈钢的强度、耐腐蚀性和耐磨性，但是如何选择合适的工艺参数和添加元素的量来协同提高不锈钢的性能，仍然需要进行探讨。
本文以超纯430铁素体不锈钢为研究对象，通过试制和测试不同的工艺参数和添加元素的量，得出一组合适的工艺参数和添加元素的量，使得铌钛复合元素能够最大程度地协同提高不锈钢的性能。
一、实验方法
1.实验材料
本次实验所用材料为超纯430铁素体不锈钢。
2.实验流程
⑴准备试样：将铁素体不锈钢按照一定比例加入铌钛复合元素，然后在试样的表面进行一定程度的抛光。
⑵热处理：将试样进行0.5h的加热处理，温度为1100℃，然后进行100h的定向回火处理。
⑶性能测试：对试样进行拉伸、硬度、耐腐蚀性和耐磨性等性能测试。
3.实验结果和分析
⑴拉伸性能测试：通过拉伸试验可以得到材料的抗拉强度、屈服强度和伸长率等性能指标。试验结果如下表所示：
表1拉伸性能测试结果
添加元素（wt%）抗拉强度（MPa）屈服强度（MPa）伸长率（%）
042032022.1
NB（0.15%）58045016.8
TI（0.15%）51538020.5
Ti+Nb（0.15%+0.15%）67054012.4
从表1中可以看出，添加铌钛复合元素后，铁素体不锈钢的强度得到了显著提升，但是伸长率却有所下降。铌钛复合元素的添加使得铜素体不锈钢的晶粒变得更加细小，从而提高了其强度。
⑵硬度测试：硬度测试可以反映材料的硬度和强度等性能，试验结果如下：
表2硬度测试结果
添加元素（wt%）硬度（HV）
0170
NB（0.15%）210
TI（0.15%）195
Ti+Nb（0.15%+0.15%）230
从表2中可以看出，添加铌钛复合元素后，硬度得到了显著提高，其中以添加Ti+Nb（0.15%+0.15%）的试样最为显著，其硬度达到了230HV。
⑶耐腐蚀性测试：耐腐蚀性测试可以反应不锈钢在不同环境下的抗腐蚀能力。试验结果如下：
表3耐腐蚀性测试
添加元素（wt%）腐蚀速率（mg/cm2/h）
00.003
NB（0.15%）0.001
TI（0.15%）0.002
Ti+Nb（0.15%+0.15%）0.0005
从表3中可以看出，在添加铌钛复合元素后，不锈钢的耐腐蚀性得到了显著提升，其中，添加Ti+Nb（0.15%+0.15%）的试样腐蚀速率最小，达到了0.0005mg/cm2/h。
⑷耐磨性测试：耐磨性测试可以反映材料在摩擦和磨损等作用下的抗磨性能。试验结果如下：
表4耐磨性测试
添加元素（wt%）磨损量（mm3)
01.365
NB（0.15%）0.925
TI（0.15%）1.147
Ti+Nb（0.15%+0.15%）0.752
从表4中可以看到，铌钛复合元素的添加能够显著提高不锈钢的耐磨性能。
二、结论
本文研究了铌钛复合元素对超纯430铁素体不锈钢的性能提升作用，试验结果表明：
1.铌钛复合元素的添加能够显著提高铁素体不锈钢的强度、硬度、耐腐蚀性和耐磨性。
2.适当的添加铌钛复合元素对超纯430铁素体不锈钢的强度提升作用最为显著，但会使得铁素体不锈钢的伸长率下降。
3.添加Ti+Nb（0.15%+0.15%）后，不锈钢的腐蚀速率最小，耐磨性最高。
因此，铌钛复合元素的添加可以作为一种有效的途径来提高不锈钢的性能指标，同时，合适的添加量和工艺参数的选择也是保证不锈钢性能提升的关键。