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鑄態超級雙相不銹鋼S32750熱加工性能

時間:2019-06-13    作者:無錫不銹鋼板    瀏覽:0

超級雙相不銹鋼S32750是第3代雙相不銹鋼的典型代表,其PREN值可達到42,因而耐點蝕、耐縫隙腐蝕性能優良,在遠洋、石油化工行業得到廣泛應用。此鋼的顯微組織具有比較理想的α/γ約為50/50的雙相結構。由于氮含量高,在1300℃以下鋼的相比例不會發生明顯變化。但由于兩相的強度、塑性的不同以及變形行為的差異,不恰當的熱加工工藝會導致在相界產生裂紋,導致熱塑性下降。所以,通過高溫拉伸和壓縮試驗對工業鑄態S32750的熱變形行為及顯微組織進行研究,并建立熱變形本構方程,以期為該鋼種的熱軋工藝優化提供一定的理論依據。

  試驗用材料來自國內某鋼鐵公司生產的S32750超級雙相不銹鋼連鑄坯,其主要化學成分見表1。在Gleeble-3800熱/力模擬試驗機上進行高溫拉伸試驗和高溫壓縮試驗。高溫拉伸試樣沿連鑄坯拉坯方向取樣,試樣尺寸為Φ10mm×120mm。將高溫拉伸試樣以10℃/s升至1230℃,保溫5min,然后以5℃/s降至試驗溫度(900~1230℃),保溫30s進行應變速率為5s-1的拉伸變形,完成后在LEO438VP型掃描電鏡下觀察拉伸斷口。高溫壓縮試樣沿連鑄坯厚度方向且垂直于軋制方向取樣,尺寸為Φ8mm×12mm。試驗過程中減少摩擦對應力狀態的影響,在壓縮試樣兩端涂石墨和加鉭片。將試樣以10℃/s升至1230℃,保溫5min,然后以5℃/s降至試驗溫度(900~1230℃),保溫30s后進行不同應變速率(0.1、1、10、25s-1)、真應變為1的壓縮變形,變形完成后立即對試樣水淬,在Leica金相顯微鏡下觀察顯微組織。

  表1  S32750雙相不銹鋼的化學成分(質量分數,%)     

 

 

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

N

Mo

0.017

0.53

0.93

0.023

0.001

25.58

7.00

0.2845

1.03

 

  

  結果表明,S32750在1000~1200℃ 范圍內具有較好的熱塑性。在變形溫度較低、變形速率較低時,流變曲線表現出不同于單相不銹鋼的“類屈服平臺”特征;當應變速率較高或變形溫度較高、應變速率較低時,流變曲線為典型的動態再結晶特征。微觀組織演變顯示,鐵素體和奧氏體兩相都發生動態再結晶,且鐵素體的再結晶先于奧氏體。降低應變速率,提高變形溫度,可促進動態再結晶發生。基于熱變形動力學模型建立了本構方程,表觀應力指數為3.99,熱變形激活能為393.75kJ/mol。S32750的高溫軟化機制與Zener-Hollomon(Z)參數有關,隨Z參數增加,熱變形峰值應力增加。

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