Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢热变形过程的动态再结晶动力学及影响因素

采用Thermorestor-W热模拟试验机,对Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢进行热压缩试验,研究其在变形温度950～1 200℃,应变速率0.01～2.5s-1条件下的动态再结晶行为.当变形温度高于1 000℃后,Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢的变形以动态再结晶为主,且随温度升高,峰值应力对应的应变减小.利用应变硬化率-应力曲线确定的材料动态再结晶临界应力σc、峰值应力σp、饱和应力σss(e)和稳态应力σs的数值,回归得到临界动态再结晶应变εc与Zener-Hollomon参数的关系,并确定临界应力与峰值应力的关系.通过建立Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢的热变形动态再结晶Avrami模型,分析应变速率和变形温度对Avrami曲线的影响,表明应变速率比温度对Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢的动态再结晶Avrami曲线的影响更加显著.

Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢连铸坯的高温拉伸变形特性

对于Cr15Mn9Cu2Ni1N不锈钢连铸坯,热变形过程中变形局部化的发生会影响其表面质量。从连铸坯的表层及芯部制取小型试样,利用热/力模拟试验机,进行温度950℃～1150℃范围内的拉伸试验。结果发现,随变形温度升高,该钢强度降低而延伸率提高;试样在发生颈缩,即变形局部化之前,要经历均匀变形和扩散颈缩变形,两种变形均使试样变形区获得均匀的宏观变形形貌;而高温拉伸的延伸率主要由扩散颈缩阶段的变形量决定。分析表明,均匀变形阶段主要靠应变强化抑制变形局部化的发生,而扩散颈缩变形阶段应变速率强化起主导作用。随变形温度升高,尤其在温度高于1100℃时,该钢的应变速率强化效应增强,可推迟最终变形局部化的发生,从而获得较大的延伸率。

材料参数在Cr15Mn9Cu2Ni1N奥氏体不锈钢高温拉伸失稳中的作用

材料在塑性状态下拉伸变形,存在载荷失稳和几何失稳两种失稳形式。对于既有应变强化又有应变速率强化的材料,载荷失稳与几何失稳并不同时发生,且失稳应变主要受材料性能参数的控制。高温拉伸变形的Cr15Mn9Cu2Ni1N奥氏体不锈钢,表现出明显的应变速率敏感性,使得载荷失稳与几何失稳不同时发生,几何失稳前的均匀变形量明显增大;随变形温度升高,应变速率敏感性系数增大,几何失稳应变也随之增大。