0Cr20Mn21Ni2N奥氏体不锈钢锻件组织性能研究

研究了无磁钻铤用0Cr20Mn21Ni2N奥氏体不锈钢圆棒锻件横截面的室温强度、硬度和韧性等力学性能,并从微观角度进行了分析。在圆棒表层区域观察到了锻造变形态晶粒组织,而直径四分之一区域为再结晶组织,平均晶粒尺寸为80μm,芯部再结晶晶粒尺寸粗化为150μm,这些差异是由不同的变形温度和降温速度造成的。这种组织差异导致的室温拉伸性能和冲击韧性也有相应的变化趋势。研究结果表明,在900、1000℃以0.5 s^＋-1的应变速率压缩的0Cr20Mn21Ni2N试验钢样品,其应力应变曲线具有一定的加工硬化特征,其芯部硬度比应变速率为0.1 s^＋-1的样品分别提升了28、15 HB。在700、800℃以20%以上的变形量进行压缩时,峰值抗力显著提高,而在900、1000℃以10%～50%的变形量进行压缩时,峰值抗力均无明显提高,可保证顺利的变形过程。

无磁钻铤用0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢800℃等温时效析出机制

通过Thermo-Calc热力学软件计算、光学显微镜、扫描电镜及透射电镜对0Cr19Mn21Ni2N奥氏体不锈钢在800℃等温时效过程中碳化物、氮化物的析出机制进行了研究。结果表明：第二相碳化物、氮化物析出的成分、种类、分布随局部C元素贫化而发生变化。在800℃等温时效过程中,当时效时间为10～60 min时,晶界上较高浓度的C元素偏析、较大的晶格错配能和畸变能为M_（23）C_6首先在晶界位置形核并形成连续析出颗粒提供充足的热力学和动力学条件;随着时效时间进一步延长,由于碳化物M_（23）C_6的较多析出导致该析出区域C元素逐渐贫化,M_（23）C_6析出的热力学和动力学条件逐渐受到抑制,氮化物Cr_2N开始在晶界析出的M_（23）C_6碳化物附近形核。随后,片层状Cr_2N逐渐在相邻晶粒内长大,其生长方向与奥氏体晶格取向具有固定的位向关系。