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1.4410(2507)不锈钢热变形行为

点击次数:928更新时间:2022-09-05

非常双相不锈钢(SDSS)指孔蚀耐力等值(PREN)>40,含Cr高钼>3的质量分数为25%.5%)高氮.22%~0.3%)钢。适用于恶劣的介质条件,具有良好的耐腐蚀性和机械综合性能,可与非常奥氏体不锈钢媲美,应用于化工和海洋技术领域。

在高温轧制或锻造过程中,双相不锈钢位于马氏体和铁素体的两相区域。两相在热变形过程中应力和应变分布不均匀,导致双相不锈钢在热变形过程中容易产生边缘裂纹和表面裂纹。对一般双相不锈钢的热变形有不同的结论。本文研究了2507种非常双相不锈钢的热变形行为。

实验材料和方法

试验所用材料2507是非常双相不锈钢(表1)。AOD冶炼,制造的连铸坯热轧后获得12mm厚板,然后固溶,沿轧制方向加工成48mmx15mm圆柱热模拟样品。

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高温单通道压缩试验用于试验MMS-在200热实验机上进行。考虑到试验钢的高温塑性以及相对热加工变形的影响,采用Thermo-Calc软件计算了2507非常双相不锈钢在平衡状态下各相质量分数随温度变化的关系(见图1)。从图1可以看出,在1000℃下面有明显的o脆性相分析,选择热变形温度必须绕过这个温度范围。

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具体试验工艺体系如下:样品10℃/s速度加热到1250℃,保温300s,然后以5℃/s速度冷却到不间断变形温度,保温20s去除样品内部的温度梯度,然后压缩变形,变形量为0.8.变形速度分别为0.01,0.1,1.10s变形温度分别为1000,1050,1100,1100C。

真应力-真应变曲线

由图2(a,b)可以看出,对于相同的应变值,变形温度越大,相应的流变应力越小,高温有利于试验钢的软化。随着变形温度的降低,峰值应力向应变增加的方向移动。

在热加工过程中,一方面,由于变形,位错不断增殖和积累,导致变形和硬化;另一方面,对于高层错能铁素体,位错交叉移动和攀爬过程容易进行,热加工过程中容易发生动态恢复;对于层错能较低的马氏体,其恢复过程缓慢。在热处理过程中,动态恢复通常难以同步抵消变形时位错的增殖和积累。在某个临界变形环境中,位错积累到一定程度后会促发再结晶形核,发生动态再结晶。在再结晶过程中,大量位错被再结晶核心的大视角界面移除。当这种软化过程占主导地位时,流变应力降低,真应力-真应变曲线达到峰值。由于再结晶形核同时生长,材料继续承受变形,再结晶形成的新晶体也承受变形,变形硬化再次增加。第二轮再结晶是在新晶体内部变形达到一定程度后开始的。在如此复杂的硬化和软化叠加的前提下,真正的应力-真正的应变曲线定期出现峰值。随着应变的增加,多峰摆动幅度越来越小,有些曲线甚至出现稳态。

从图2(c,d)可以看出,在一定的变形温度条件下,当达到相同的变形量时,应变速率越相应的流变应力越大。变形温度为1050C,2507非常双相不锈钢的压缩变形应变速率从0.01s‘增加到10s~其对应的峰值应力为55MPa增加到191MPa。可以看出,应变速率越小,钢中铁素体和马氏体的动态恢复和动态再结晶越充分,钢的软化效果越明显,越有利于进一步的塑性变形。

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