超級雙相不銹鋼的拉伸性能及熱變形行為研究.pdf

1、雙相不銹鋼(DSS)具有優(yōu)異的耐腐蝕性和力學(xué)性能，是一種真正意義上的高性能結(jié)構(gòu)材料，目前正越來越多地用于化學(xué)、石化、造紙和石油等工業(yè)，但因其熱加工成形性能較差，工件在鍛造等熱加工過程中容易產(chǎn)生裂紋而報廢，所以雙相不銹鋼熱加工塑性及相關(guān)研究是當(dāng)前不銹鋼研究領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)。 本文用光學(xué)金相(OM)、透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)、納米壓痕試驗(yàn)、穆斯堡爾試驗(yàn)、常溫拉伸試驗(yàn)和熱模擬試驗(yàn)等方法研究了00C

2、r25Ni7M04N超級雙相不銹鋼(SDSS)的顯微組織、室溫與高溫力學(xué)性能以及高溫變形行為，以期探討該鋼的組織性能關(guān)系及其變形行為，并為該鋼熱加工工藝的制定提供參考。 00Cr25Ni7M04N SDSS的鑄態(tài)組織通常由鐵素體和奧氏體兩相組成，但在一定溫度區(qū)間固溶處理、或者固溶處理后連續(xù)冷卻以及一定程度熱變形過程中，還會出現(xiàn)σ相。SDSS在800～1000℃固溶處理時溫度越高σ相越少；固溶處理后冷卻速度越快σ相越少，經(jīng)1150

3、℃固溶處理后無σ相析出的臨界冷卻速度為0.3℃/s,熱變形會促進(jìn)00Cr25Ni7M04N SDSSσ相的析出。 對00Cr25Ni7Mo4N SDSS的高溫塑性研究表明，鑄態(tài)SDSS的塑性隨變形溫度的升高而增加，鍛態(tài)SDSS在600～13000℃熱加工時，熱塑性曲線出現(xiàn)一谷一峰，在1100～1200℃范圍內(nèi)熱塑性最好，在800～900℃范圍內(nèi)變形時因σ相在δ/γ相界處大量析出而塑性最差。 利用Gleeble-3800熱

4、模擬機(jī)系統(tǒng)研究了鑄態(tài)00Cr25Ni7Mo4N SDSS的流變行為，確定了其熱變形方程，給出了其在不同應(yīng)變量、變形溫度及應(yīng)變速率條件下的應(yīng)變速率敏感性指數(shù)與能量消耗效率(η)，建立了00Cr25Ni7Mo4N SDSS的熱加工圖。結(jié)果表明，鑄態(tài)00Cr25Ni7Mo4N SDSS的熱變形激活能(Q)為492kJ/mol，應(yīng)力指數(shù)(n)為3.51，不同真應(yīng)變下的熱加工圖相似，且隨著變形溫度的升高及應(yīng)變速率的降低，能量消耗效率逐漸升高，當(dāng)真

5、應(yīng)變?yōu)?.2、變形溫度在1200℃左右且應(yīng)變速率為0.1s<'-1>時，η達(dá)到峰值(約為40％)。 鍛態(tài)00Cr25Ni7Mo4N SDSS具有優(yōu)異的室溫力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度可達(dá)800MPa以上，延伸率可達(dá)52％。納米壓痕試驗(yàn)結(jié)果表明，鑄態(tài)及鍛態(tài)00Cr25Ni7Mo4N SDSS鐵素體和奧氏體的室溫硬度比較相近，但在高溫時兩相的硬度差別較大，主要由于熱變形條件下兩者的動態(tài)軟化機(jī)制不同，鐵素體以動態(tài)回復(fù)為主，而奧氏體則以動態(tài)再結(jié)晶