不同模具组合对0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲成形质量的影响

采用有限元法研究了不同模具组合下0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲应力应变分布、壁厚变化和截面畸变规律。研究结果表明：在弯曲模、夹块和压块组成的基本模块的基础上,添加防皱块会导致等效应力、切向拉应力和切向拉应变增加,而切向压应力、等效应变和切向压应变减小;添加芯棒会导致切向应力和等效应变减小,而等效应力和切向应变增大;同时添加防皱块和芯棒则会导致等效应力、切向应力和切向应变增大,而等效应变减小。添加防皱块会导致弯管截面畸变率增大,但对壁厚变化率影响不大;添加芯棒能够有效抑制弯管截面畸变,且壁厚减薄率仅为9.0%-9.15%,远小于15%的航空标准。综合考虑0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲成形质量和生产成本,可确定出最优的模具组合为弯曲模＋压块＋夹块＋芯棒。

芯棒伸出量对0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管数控弯曲成形质量的影响

利用有限元模拟软件ABAQUS建立了0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管材的数据弯曲、抽芯及回弹全过程有限元模型，并对其可靠性进行了验证；研究了芯棒伸出量e对横截面畸变、壁厚变化、起皱趋势和回弹角的影响规律。结果表明，随着芯棒伸出量的增大，管材横截面畸变率和回弹角减小，当芯棒伸出量大于2．5mm时，管材出现“鹅头”现象；外侧壁厚减薄率随着芯棒伸出量的增大而增大，内侧壁厚增厚率随着芯棒伸出量的增大而有所减小，但减小趋势不明显；弯管内侧起皱趋势随着芯棒伸出量的增大先减小后增大；最后获得了合适的芯棒伸出量范围为1．5～2mm。

间隙对0Cr21Ni6Mn9N不锈钢管材数控弯曲截面质量的影响

基于ABAQUS/Explicit,建立了0Cr21Ni6Mn9N(21-6-9)不锈钢管材数控弯曲成形的三维弹塑性有限元模型,模拟分析了管模间隙对管材弯曲成形截面质量的影响规律。结果表明:壁厚减薄和截面畸变程度在中间部位严重,在弯曲平面和初始弯曲平面附近较小;随着芯棒与管材间隙的增大,壁厚减薄率减小,截面畸变程度先减小后增大;随着弯曲模与管材间隙的增大,壁厚减薄率和截面畸变程度增大;随着防皱块与管材间隙的增大,壁厚减薄率和截面畸变程度先减小后基本不变;压块与管材间隙对弯管截面质量的影响不显著。

工序间退火温度对0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢管组织与性能的影响

通过显微组织观察和拉伸试验研究了工序间退火热处理温度对冷拔态0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢管显微组织与拉伸性能的影响。结果表明：试验钢管在600℃以上温度退火处理后,晶界上明显析出了碳化物（Cr23C6）,晶粒内有退火孪晶形成,孪晶密度随温度升高而增加;试验钢管经200~550℃处理后,强度稍有提高,塑性略有下降;当热处理温度高于600℃时,强度明显下降,塑性则明显提高。

0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢的应变强化行为

研究了不同氮含量的0Cr21Ni6Mn9N奥氏体不锈钢的塑性流变行为。结果表明,其形变强化特性可用Ludwigson模型来表示。钢在不同的应变下表现出不同的塑性流变行为,存在一个瞬变应变。当应变量低于它时,流变行为与Ludwik方程存在一个正偏差;而应变量高于它时,则符合Ludwik模型。造成这一差异的主要原因是位错滑移模式发生了改变,低于瞬变应变时为单系滑移,高于瞬变应变时为多系滑移。氮对位错滑移模式的影响主要表现为对瞬变应变的影响。随氮含量的增加,瞬变应变被推向更高的水平,这意味着氮原子使位错在更大的应变下才产生多系滑移和交滑移。

固溶和时效对0Cr21Ni6Mn9N含氮奥氏体不锈钢组织的影响

采用光学显微镜研究了固溶和时效处理对0Cr21Ni6Mn9N含氮奥氏体不锈钢显微组织的影响。结果表明:0Cr21Ni6Mn9N钢冷拔管经1 100℃固溶处理后,晶粒尺寸变大,孪晶数量增多且层厚增加,晶界及晶粒均很清晰,无任何析出物;经固溶及650℃时效处理后,晶粒尺寸与固溶态的相差不大,但晶界上有大量黑色粒状M23C6相析出;经固溶及850℃时效处理后,出现大晶粒吞并小晶粒的现象,晶粒发生了二次长大,且晶界处的M23C6相数量较650℃时效的有所减少。

退火处理对0Cr21Ni6Mn9N钢管析出行为的影响

利用箱式退火炉对0Cr21Ni6Mn9N钢管进行不同工艺的退火处理,采用OM和SEM观察了退火后0Cr21Ni6Mn9N钢管的微观组织,并研究了退火对钢管析出行为的影响,结果表明钢管在630~850℃退火时有明显的M23C6型碳化物析出,在800℃左右析出最多,析出量随温度的升高先增多后减少,在850℃退火时基本无析出物;在650℃退火10 min后,在钢的晶界处有少量析出;随着退火保温时间的延长,析出量增多,且逐渐向晶内生长。

0Cr21Ni6Mn9N冷轧(拔)无缝钢管生产工艺探讨

分析在冷轧(拔)0Cr21Ni6Mn9N钢管时,再制品和成品出现裂纹、腐蚀原因。经过对0Cr21Ni6Mn9N制管工艺优化、工序质量控制;对不同冷轧(拔)变形量的钢管在显微镜下进行观察,找出冷加工硬化规律,提高0Cr21Ni6Mn9N探伤合格率和晶间腐蚀合格率。

EFFECT OF AGING ON HYDROGEN EMBRITTLEMENT SUSCEPTIBILITY OF STEEL Cr21Ni6Mn9N

Effects of 650℃ aging for 1—1000 h on structure and hydrogen embrittlement susceptibility (HES)of steel Cr21Ni6Mn9N have been investigated.The results show that M_(23)C_6 type carbide precipitates at grain boundaries and Cr-depletive region appears beside them during aging.The precipitates grow and connect each other as the aging time prolongs.Meanwhile, the degree of Cr-depletion aggravates first and then recovers gradually while the aging time is very long,i.e.,1000 h.The HES of the steel increases with increasing aging time but does not reduce with the recovery of Cr content at the Cr-depletive region.That implies that the ex- isting of carbides at grain boundaries might be the main reason which promotes the HES of steel during aging.

Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织和晶间腐蚀敏感性的影响

为了研究Nb对00Cr21Ni6Mn9N不锈钢固溶后显微组织和耐晶间腐蚀性能的影响,分别在950、1000、1050、1100、1150和1200℃对含Nb量(质量分数,下同)为0.057%和不含Nb的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢进行1 h固溶处理,并观察其微观组织。结果表明,固溶温度在950~1200℃时,00Cr21Ni6Mn9N不锈钢的晶粒尺寸随着固溶温度的升高而增大,Nb的加入促进00Cr21Ni6Mn9N不锈钢中混晶组织的出现,提高其完全再结晶温度。不含Nb的试验钢在1000℃以上固溶后即可获得晶粒大小均匀的组织,而含0.057%Nb的试验钢则需要在1100℃以上才可以获得均匀组织,且其尺寸略大于无Nb钢在1000℃时完全再结晶的晶粒。随着固溶温度的升高和晶粒尺寸的长大,析出的Z相含量降低,晶粒界面能减小,在1150℃和1200℃固溶1 h后,Nb对晶粒的细化作用和温度升高造成的晶粒长大程度变得不再明显。两种成分的钢均具有较低的晶间腐蚀敏感性,含Nb量为0.057%的00Cr21Ni6Mn9N不锈钢其再活化率R_(a)值较不含Nb的钢进一步降低。

退火工艺对21-6-9奥氏体不锈钢组织的影响

研究了200-750℃退火对冷拔0Cr21Ni6Mn9N不锈钢显微组织的影响。结果表明,在200-550℃退火时,试验不锈钢的晶粒尺寸及孪晶密度变化不大,主要以回复为主,无第二相析出;当退火温度高于550℃时,晶粒发生了再结晶,并有大晶粒吞并小晶粒的现象,孪晶密度随退火温度升高先增加后减小,且在650℃退火后组织中有Cr23C6型碳化物析出,并随着退火温度的升高析出物逐渐增多。