Fe-18Cr-9Mn-1.1Ni-1.1Mo-0.2N节Ni型双相不锈钢高温热变形行为

采用Gleeble-3800热力模拟实验机在温度为1123~1423K,应变速率为0.01~10s^-1的条件下对Fe-18Cr-9Mn-1.1Ni-1.1Mo-0.2N节Ni型双相不锈钢进行热压缩实验,以研究其高温热压缩变形机理和组织演变规律,确定了应力水平常数α值,依照双曲正弦方程,建立了Z参数的峰值流变应力本构方程,并且绘制了不同应变量下的热加工图。研究表明:在发生动态再结晶的低应变速率0.01~0.1s^-1的高温1323~1423K区域,峰值应力所对应的应变值越小,奥氏体的动态再结晶越容易发生。相同应变速率下,奥氏体相随变形温度升高由动态回复向动态再结晶组织转变。铁素体动态再结晶主要发生在1123~1223K中低温区。基于热变形方程计算得到该双相不锈钢的表观形变激活能(Q=578.46kJ/mol)高于2205双相不锈钢(451kJ/mol),其表观应力指数n=8.4398,表明它的变形机制主要是以晶格自扩散控制的稳定结构模型为主。热加工图分析表明,随着应变量的增加,在较高应变速率区域失稳区增大。确定的最佳热加工区域的条件:应变速率为0.01~0.08s^-1,温度为1323~1423K,该区域功率耗散系数都较大,为0.30~0.52,该条件下试验钢热变形以奥氏体动态再结晶为主。

节Ni型2101双相不锈钢的高温热加工行为研究

采用Gleeble-3800热力模拟试验机在温度为1123~1423 K、应变速率为0.001~10 s^(-1)的条件下对2101双相不锈钢进行了热压缩实验,以研究热变形参数对其热加工行为的影响规律。结果表明,相同应变速率下,随温度升高,流变曲线由动态再结晶向动态回复转变。变形速率由0.001 s^(-1)增至0.01和0.1 s^(-1)提高了动态再结晶温度范围,而1和10 s^(-1)的较高应变速率不利于动态再结晶。在应变速率为0.001~0.1s^(-1)、变形温度为1253~1323 K时,峰值应力所对应的应变越小,奥氏体动态再结晶越容易发生,有利于等轴状再结晶组织形成。低应变速率下,变形温度升高使奥氏体再结晶晶粒长大,且Zener-Hollomon参数较大时,动态再结晶效果变差与Mn稳定奥氏体能力较Ni弱有关。基于热变形方程计算得到该不锈钢热变形激活能Q=464.49 k J/mol,略高于2205双相不锈钢,并建立了峰值流变应力本构方程。结合不同变形条件下的应变曲线和显微组织,根据热加工图确定了最佳热加工区域为应变速率在0.001~0.1 s^(-1)、变形温度为1220~1350 K,该区域功率耗散系数处于0.40~0.47的较高值,发生了明显奥氏体动态再结晶。