18Cr-3Mn-1Ni-0.22N节镍型双相不锈钢热压缩再结晶行为研究

采用物理模拟方法研究了18Cr-3Mn-1Ni-0.22N节镍型双相不锈钢在1123~1423 K/0.01~10 s^(-1)、变形量为70%条件下的热压缩变形行为。不锈钢的流变曲线在1223~1423 K/0.01~1 s^(-1)条件下发生了流变软化和二次硬化现象,且二次硬化随应变速率增至10 s^(-1)而减缓。动态再结晶组织演变主要受温度和变形量的影响,在1123 K/0.01~10 s^(-1)变形时主要发生在铁素体相,而在1323 K/0.01~10 s^(-1)变形时主要发生在奥氏体相。不同应变速率条件下,1123 K变形时不锈钢发生动态软化的程度最大,并随温度升至1223 K时应力降幅较快。不同温度下1 s^(-1)变形时不锈钢的软化程度最差,0.1 s^(-1)且高于1223 K变形时不锈钢的软化程度最好。当应变速率一定时,再结晶临界应变随温度升高呈先增加后下降趋势。建立了0.2~1.2真应变条件下功率耗散系数η与失稳因子ξ的3D热加工图。随应变的增大,η>0.3的区域逐渐从1300~1400 K/0.01 s^(-1)向1300~1400 K/10 s^(-1)扩大,ξ>0的安全区域集中在高温区。预测热加工的最佳参数范围为T=1280~1423 K,ε=0.033~0.326 s^(-1),功率耗散系数η=0.39~0.44。

23Cr-2.2Ni-6.3Mn-0.26N节Ni型双相不锈钢动态再结晶行为研究

利用热模拟试验机在变形温度为1073～1423 K,应变速率为0.01～10 s^(-1)的条件下对23Cr-2.2Ni-6.3Mn-0.26N节Ni型双相不锈钢动态再结晶行为进行研究。结果表明,试样在低温高应变速率变形时以两相动态回复(DRV)为主,而在高温低应变速率变形时以奥氏体动态再结晶(DRX)为主,且在0.01和0.1 s^(-1)较低应变速率下,奥氏体相再结晶晶粒尺寸随变形温度升高而增大。试样的软化机制与Z参数有关,在低Z值条件下,热变形软化以奥氏体相DRX为主。基于热变形方程得到试样的表观应力指数为5.18,热变形表观激活能为391.16 kJ/mol,并利用Sellars双曲正弦模型建立了峰值流变应力与Z参数关系本构方程。DRX临界应力随应变速率增加和变形温度减小而增大,DRX临界应变随变形温度减小而增加,且随应变速率增加(0.1～10 s^(-1))在较低变形温度下先增大后减小。确定了DRX临界应力(应变)和峰值应力(应变)的关系,DRX特征参数和Z参数相关模型,以及奥氏体相DRX体积分数模型。利用所建模型对DRX行为进行预测,表明应变速率增加和变形温度下降会推迟DRX发生。

Mn对23%Cr节Ni型双相不锈钢高温拉伸行为的影响

利用热模拟试验机在应变速率为0.01 s-1和变形温度为300~1050℃的条件下,对23%Cr不同Mn含量(6.26%~14.13%,质量分数)节Ni型双相不锈钢进行高温拉伸研究。结果表明,高温拉伸变形时的主要承载相为奥氏体相,且Mn含量增加提高了奥氏体相的体积分数,有利于增强热塑性,但对抗拉强度影响较小。在550~1050℃变形时,随着Mn含量的增加断面收缩率增加,但在300℃变形时,断面收缩率有所下降。Mn含量的增加使得较低温度拉伸(450和750℃)的"易裂敏感点"略有增大,不同Mn含量条件下的最佳塑性温度区在500~650℃和850~1050℃。300℃变形时,Mn含量对加工硬化率影响小,1050℃变形时高Mn含量有利于在较低应变量下发生动态再结晶。不同Mn含量试样拉伸变形组织主要受奥氏体相位错结构演变影响,Mn含量较高(14.13%)时奥氏体相上形成的大量高密度、小尺寸位错胞可细化晶粒,有利于提高热塑性。