固溶处理对316L不锈钢组织和性能的影响

采用箱式电阻炉,对316L不锈钢进行了固溶处理实验,并对其组织和力学性能进行了观察和检测。结果表明:随着固溶温度的提高,强度和硬度指标下降,伸长率迅速增加;随着保温时间的增加,其强度和硬度指标逐渐下降,伸长率在保温30 min时间内变化不大;水冷要比雾冷得到的综合力学性能优越。试样厚度为4 mm时,合理的固溶处理工艺为:1050℃保温6 min,然后水淬处理。固溶处理后试样内部组织均匀、晶粒大小适中、铁素体含量少,力学性能明显改善,抗拉强度、屈服强度分别达到565 MPa和220 MPa,伸长率为64.5%,硬度为73.1 HRB;拉伸试样断口呈现明显的韧性断裂,韧性高于热轧态产品。

316L不锈钢的热变形抗力模型

在Gleeble-1500型热模拟试验机上通过高温压缩试验对316L不锈钢的变形抗力进行了系统的研究;根据试验得到的真应力-应变曲线,分析了变形温度和应变速率对316L不锈钢变形抗力的影响,并建立了高温变形抗力模型。结果表明:316L不锈钢在高温压缩过程中的热加工硬化倾向性较大,真应力-应变曲线上并没有出现应力峰值σ_p;1 050℃是该钢的特征变形温度,低于1 050℃时,流变应力受温度影响较大,随着温度的升高,流变应力的下降幅度较大;高于1 050℃时,温度的影响较小,流变应力下降幅度较缓;变形抗力的数学模型为σ=6.879exp(3 337.602/T)ε^(0.286)ε^(0.119),实际值和拟合值的对比证明此模型具有较好的线性拟合性和数据稳定性。

316L不锈钢加工硬化机制及孪生行为

对固溶处理后的316L不锈钢试样进行了拉伸实验,根据Ludwik真应力应变模型对拉伸实验曲线进行了非线性拟合,并用Crussard-Jaoul法计算和分析了Ludwik模型中的加工硬化指数(n),同时通过对拉伸试样的微观组织观察,分析了316L不锈钢的加工硬化机制.实验结果表明:316L不锈钢在拉伸变形过程中加工硬化非常明显,加工硬化率(θ)较高,而加工硬化指数(n)的变化较为复杂;在真应变为0.12前主要硬化机制是位错强化,之后直到变形结束,主要硬化机制是孪晶强化;316L不锈钢的孪晶可分为中止型孪晶和穿晶型孪晶,前者的形成机理是不全位错按极轴运动的结果,后者形成的本质是层错.

316L不锈钢热加工硬化行为及机制

在Gleeble-1500热模拟试验机上,通过高温压缩实验对316L不锈钢的热加工硬化特点和机制进行了研究。根据Ludwik幂函数模型对实验数据进行了非线性拟合,并用Crussard-Jaoul分析法计算了Ludwik幂函数模型的n值。实验结果表明:316L不锈钢在热变形过程中易发生加工硬化,真应力-应变曲线上未出现应力峰值;热变形过程中发生了部分动态再结晶,这一不完全的软化机制无法抵消热加工硬化的作用,另外在热变形过程中发生了孪生行为,这是热加工硬化的主要机制之一。

316L不锈钢动态再结晶行为

在Gleeble-1500热模拟试验机上,通过高温压缩实验对316L不锈钢的动态再结晶行为进行了系统研究.结果表明:316L不锈钢热变形加工硬化倾向性较大,在真应力应变曲线上没有出现明显的应力峰值σp;316L不锈钢在热变形过程中发生了动态再结晶,但只是在局部区域观察到了动态再结晶晶粒.对动态再结晶的实验数据进行拟合,得到316L不锈钢的热激活能和热变形方程,并给出了发生动态再结晶的临界应变和临界应力以及Zener-Hollomon参数和稳态应力的关系.