304不锈钢棘轮变形过程中应变诱发马氏体相变行为研究

利用OM,SEM和XRD对单轴非对称应力循环下304不锈钢棘轮变形过程中的微观组织变化进行了实验观察.结果表明:304不锈钢棘轮变形过程中,当棘轮应变达到一定值后会产生应变诱发马氏体相变,形成板条状马氏体,并且随循环周次的增加,形成的应变诱发马氏体相对量逐渐增加.因马氏体相变而诱发的塑性变形对总的棘轮变形量产生一定的影响,材料的棘轮应变应由两部分组成,即应力引起的塑性应变和相变诱发的塑性应变.

积累冲击能量对ZGMn8CrMo表层应变诱发马氏体相变的影响

在低、中等冲击能量条件下实现应变诱发马氏体相变是ZGMn8CrMo钢的重要服役特征。应用MLD–10型冲击磨料磨损试验机,研究了积累冲击能量与ZGMn8CrMo材料应变诱发马氏体相变量的关系。结果表明,随着积累冲击能量的增加,其应变诱发马氏体量增加,并得到了二者之间关系的经验公式:y=12.1lnx+16.4,为探讨该材料的应用范围提供了依据。

相变能及相变诱发塑性增量的测试

利用亚稳态材料的拉伸曲线,通过产生应变诱发马氏体相变前的奥氏体硬化曲线段外推,提出了相变能及相变诱发塑性增量的测试方法;并以铬镍系奥氏体不锈钢为例进行了测试。结果表明:奥氏体不锈钢在-196℃时,随应变量的增加单位体积分数(1%)马氏体的相变能基本保持恒定,其值为11.3×106J.m-3;单位体积分数(1%)马氏体相变诱发的塑性增量为0.205%。

不同载荷条件下奥氏体不锈钢的应变诱发马氏体的形成特性

采用电子背散射衍射法对奥氏体不锈钢(SUS304)在周期性载荷及静载荷条件下的应变诱发马氏体相变(SMT)进行了研究。观察到了两种不同的SMT特性,他们取决于塑性变形及李晶变形之间不同的机制。周期应力中的最大值对SMT的影响很大。当周期载荷的最大值〉80%σUTS时将大大提高Fe-α′,相的总面积百分比。换句话说,当试样的载荷小于Gmax=70%σUTS时就不会发生SMT,尽管此时试样已完全断裂。另外在SMT中存在明显的R比例效应。例如与R=0.1时相比当加载条件为R=-1时试样会出现更加强烈的SMT,这是由于压缩应力所造成的更大的应变所致。相反,在SMT中并未检测到明显的频率效应(1和30Hz相比),这可能是因为它们具有相同的最大周期应力。与周期载荷下的SMT特性相似,当试样静态加载的拉伸应力<70%σUTS时Fe-α′相的比例没有明显的提高。

ZGMn8CrMo铸钢冲击磨损表层马氏体相变研究

应用透射电镜分析方法,分层研究了经3.0 J/cm2、6000次冲击磨料磨损后ZGMn8CrMo铸钢试样表层的微观组织和结构。结果表明,在表面层深6 mm范围内,ZGMn8CrMo铸钢发生了应变诱发马氏体相变,其相变机理为:随积累冲击能量的提高,材料的应变量增加,奥氏体基体依次发生位错、层错、孪晶并在孪晶表面形成马氏体晶胚并长大的马氏体相变过程。