核电用316LN奥氏体不锈钢延性断裂阈值研究

在Gleeble-1500D模拟机上对核电用316LN奥氏体不锈钢的热拉伸行为进行了研究,获得了钢在变形温度900~1200℃、应变速率0.01~1 s-1条件下拉伸变形的真应力-真应变曲线。通过Deform-3D有限元软件模拟了热拉伸过程,利用迭代法对试样颈缩后对应的真应力-真应变曲线进行修正。对试样颈缩前塑性变形部分对应的真应力-真应变数据拟合处理,得到了不同变形条件下316LN奥氏体不锈钢的硬化指数。将修正后的真应力-真应变曲线和计算得到的硬化指数导入Deform-3D软件中模拟热拉伸过程,计算得到了316LN奥氏体不锈钢热变形时的断裂阈值。

核电用奥氏体不锈钢的动态再结晶行为

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对316LN奥氏体不锈钢进行单道次热压缩试验,分别设置变形温度为900-1200℃、应变速率为0.001-10 s^-1、真应变为0.1-0.9及试样的初始晶粒度为122-297μm之间,以研究热变形条件及初始晶粒度对316LN钢动态再结晶行为的影响.对试验数据进行处理,得到临界应变与峰值应变以及临界应力与峰值应力的比值分别为0.38和0.89,建立了动态再结晶动力学方程和晶粒尺寸演变方程.对建立的动态再结晶模型进行修正,将修正后的模型嵌入DEFORM-3D有限元模拟软件中进行计算,发现修正模型的模拟值和试验值符合较好,证明修正模型的准确性.

316LN不锈钢管道热加工过程的加工图及可加工性

建立了316LN超低碳控氮不锈钢管道的热加工图,并确立了最适宜热加工的工艺范围。利用Gleeble-3500热模拟实验机进行热压缩实验,用以模拟316LN超低碳控氮不锈钢的热加工过程。实验的温度范围是1 173~1 473 K,实验的应变速率范围是0.001~1 s-1。利用热压缩模拟实验得到的真应力-真应变数据,分别绘制出了材料能量耗散效率图和材料失稳图,并将二者叠加绘制出了316LN超低碳控氮不锈钢的加工图。从绘制出的图形可以看出,当温度为1 375~1 450 K、应变速率为0.01~0.1 s-1时,该材料的能量耗散效率达到最大值41%,此时发生了明显的动态再结晶。因此,该区域被确定为316LN超低碳控氮不锈钢热加工的最佳工作范围。