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我們發現，通過調整熱軋工藝參數和304不銹鋼中Al元素的含量可以調控含Al304不銹鋼軋制態組織中奧氏體、鐵素體相形貌及晶粒尺寸，從而影響不銹鋼的力學性能。圖3.16是不同軋制溫度，50%軋制變形量不同Al含量304不銹鋼的力學性能。從圖中看出，1.5、2wt%Al軋制態304不銹鋼的延伸率均高于固溶態一倍以上，從前面的分析可知，一方面，軋制態組織中鐵素體、奧氏體兩相發生了不同程度的動態回復和動態再結晶，不銹鋼晶粒細化、組織均勻，延伸率提高。另一方面，從圖中也可看出，含Al304不銹鋼軋制態組織中鐵素體相內出現了納米晶使得其成為微米+納米晶相，并且納米晶晶粒尺寸細小，不銹鋼在拉伸過程中，因為微米晶的存在，鐵素體相的變形機制仍以位錯滑移為主，納米晶顆粒對位錯起釘扎作用，從而提高不銹鋼的塑性。

軋制溫度為1200℃時，1.5、2wt%Al304不銹鋼的強度相對于鑄造+固溶態也提高了大約40%，從圖3.4(d)和圖3.6(d)看出，該軋制溫度對應的不銹鋼組織中，鐵素體、奧氏體兩相晶粒得到明顯細化。不銹鋼在拉伸過程中，由于奧氏體、鐵素體兩相的相界增多，變形協調性不同，兩相晶粒內部產生的位錯滑移至相界處，產生塞積，阻礙位錯的滑移，因此，不銹鋼的屈服強度、抗拉強度均大幅提高。

不同軋制溫度，50%變形量不同Al含量304不銹鋼晶間腐蝕速率。可以看出，與鑄造+固溶態相比，熱軋+固溶態1.5、2wt%Al304不銹鋼耐蝕性分別下降了約3-5倍和1倍。本實驗采用的軋制變形溫度均高于其后的固溶處理溫度，因此，軋制過程形成的動態回復及動態再結晶組織是不利于其耐蝕性的主要原因。同一金屬在電解液中受到電化學溶解，是由于金屬表面不同部位具有不同的電位，因此發生微電池作用而受到腐蝕。這種不同電位的來源是由于一系列的電化學不均勻性，這種不均勻性包括金屬相、液相及系統的外界條件。而其中金屬相的不均勻性是指多相組織、偏析影響、晶粒間界、晶面異向、應力及變形的不均勻性。1.5wt%Al304不銹鋼經不同溫度軋制后，鐵素體內部出現不同程度的亞晶界，亞晶界增加了晶粒相遇時的過渡組織，晶界及晶粒電位的不均勻性加速了晶間腐蝕。從圖3.6還可看出，2wt%Al304不銹鋼經不同溫度軋制后，單位面積內奧氏體/鐵素體兩相相界增加，相界增加為電極電位不同的奧氏體、鐵素體兩相間的電化學腐蝕提供了條件，不銹鋼耐蝕性下降。同時，軋制過程中常常帶來應力及應變的不均勻性，從而產生電位差，變形較大的部分一般為陽極。

2wt%Al304不銹鋼隨軋制溫度的升高，奧氏體相變形趨于均勻，其呈尺寸均勻的狀態分布在鐵素體基體上，相應的應力及應變不均勻性降低。因此，其晶間腐蝕速率隨軋制溫度的升高，明顯降低。

隨軋制變形量的增加，2wt%Al304不銹鋼的抗拉強度先升高后降低，這主要與不銹鋼在1150℃+50%軋制變形參數下奧氏體、鐵素體均形成細小的晶粒有關。雙相鋼中晶粒細化導致晶界、相界增加，在拉伸變形過程位錯易在相界、晶界處形成塞積，阻礙金屬的進一步變形，不銹鋼強度上升。與鑄造+固溶態相比，2wt%Al軋制+固溶態304不銹鋼延伸率提高了大約6倍。這可能與熱軋后鐵素體、奧氏體兩相間取向關系消失，組織分布更均勻有關。

小結

(1)不同軋制溫度，50%變形量1.5wt%Al304不銹鋼，隨軋制溫度的升高，鐵素體形貌由不連續狀逐漸轉變為短桿狀均勻分散于奧氏體基體中；軋制溫度為1100、1150℃時，鐵素體相內有亞結構形成；軋制溫度為1200℃時，奧氏體、鐵素體相發生動態再結晶晶粒明顯細化。

(2)不同軋制溫度，50%變形量2wt%Al304不銹鋼，隨軋制溫度的升高，鐵素體、奧氏體兩相明顯細化。軋制溫度為1200℃時，組織中奧氏體相最小的尺寸大約長4μm、寬3μm左右；同時，鐵素體相內出現晶粒尺寸大約為10-20nm的納米晶。

(3)相同軋制溫度下，Al含量高對應的304不銹鋼中奧氏體、鐵素體晶粒晶粒尺寸較小。

(4)不同軋制變形量，1100℃軋制溫度1.5wt%Al304不銹鋼，隨變形量增加，長條狀鐵素體相內亞結構數目逐漸增多，局部區域有再結晶晶粒形成。同時，變形量為70%時，部分鐵素體亞結構交匯處有奧氏體相的形成。

(5)不同軋制變形量，1150℃軋制溫度2wt%Al304不銹鋼中，軋制變形量較小，鐵素體相內形成大量亞結構。隨變形量增加，鐵素體、奧氏體相細化。軋制變形量為70%時，較大的變形量促使兩相組織粗化。

(6)1.5、2wt%Al304熱軋態不銹鋼對應的組織可使其強度提高或不變的同時，延伸率獲得大幅提高，與鑄態+固溶態相比，軋制參數1150+50%℃，2wt%Al304不銹鋼延伸率提高了6倍。然而，1.5、2wt%Al304熱軋態不銹鋼對應的組織使其耐晶間腐蝕性能明顯下降。