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双相不锈钢变形温度对试样力学性能和组织的影响
发布者: 发布时间:2020/3/12 阅读:62

一、双相不锈钢变形温度对试样力学性能的影响

 

  将双相不锈钢变形温度为1200℃、1250℃,保温2小时,经过4道次变形的试样从轴截面取样,根据国家标准GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法,将试样加工成圆形横截面试样,其试样尺寸如图所示。表为不同温度下经4道次变形的轴向试样的室温力学性能,图为变形温度分别为1200℃、1250℃的经4道次变形轴向试样的室温拉伸曲线图。由表和图可以看出,变形温度为1200℃轴向试样的抗拉强度为730MPa,由图中曲线所示,比变形温度为1250℃轴向试样抗拉强度790MPa稍低一些,由图中曲线所示。但是变形温度为1200℃轴向试样的塑性比变形温度1250℃的要好,延伸率为32%,断面收缩率为64.5%,而变形温度1250℃的延伸率只有25%,断面收缩率为58.5%。


  如图为变形温度为1200℃轴向试样的室温断口形貌,图中有大量的韧窝,且有少量的韧窝大且深,从而表现出良好的塑性,图为变形温度为1250℃轴向试样的室温断口形貌,韧窝相对较少,在图中出现少量的撕裂棱,具有准解理断裂的特征。图中韧窝处都没有发现第二相颗粒,一般认为,溶质原子形成的气团能与位错形成强烈的相互作用,钉扎位错,使得需要外界提供较大的应力才能开动位错,一旦位错开动,溶质原子的作用就消失了,导致在不加应力的条件下,位错还能运动,这就是公认的屈服平台产生的原因。然而双相不锈钢的断口韧窝处没有发现第二相,从而在拉伸曲线中没有屈服平台了,从弹性变形阶段直接到塑性变形阶段,如图所示。
 

 

二、双相不锈钢变形温度对试样组织的影响

 

 双相不锈钢变形温度为1200℃的轴向试样进行室温XRD分析显微组织为铁素体和奥氏体两相,如图所示。除了铁素体和奥氏体外,没有多余的其他衍射峰,表明材料中可检测的第三相很少或没有。双相钢的SEM图中可知,材料经1200℃4道次变形后,腐蚀形貌的两相中有一相凸出,而另一相则凹陷,从而可判定凸出的相应该是铁素体,凹陷的相应该是奥氏体。

 

  从SEM可知,凸出相(铁素体)成连续分布(相互联结),而凹陷相(奥氏体)则以岛状形式分布在铁素体中。如图是变形温度分别为1200℃和1250℃经过4道次变形的室温金相组织图,在室温下,经显微硬度分析得出,金相组织中深灰色的相为330HV,灰白色的相为250HV,深灰色的显微硬度高于灰白色的相,在室温下铁素体的强度和硬度高于奥氏体相,即可判断金相组织中深灰色的相为铁素体相,灰白色的相为奥氏体相。

 

  深灰色的铁素体相成条状分布,且比较均匀,灰白色的奥氏体主要以岛状形态分布于铁素体基体上,当受到拉应力时,岛状的奥氏体能够阻止裂纹的扩长,从而使得基体组织塑性较好;由于变形温度的升高,在相同的变形工艺下,铁素体和奥氏体都有一定程度的长大,从而使得试样的强度降低,但是,根据双相不锈钢相图,随着温度的升高,铁素体相的比例有所增加,由于室温下铁素体的强度和硬度比奥氏体的高,而塑性和韧性却比奥氏体差,铁素体相增多从而增加的强度弥补了晶粒长大而减少的强度,所以,变形温度为1250℃轴向试样的强度较变形温度为1200℃高,此时有大量的带状的奥氏体分布于铁素体基体上,当受到拉应力时,不能很好的阻止裂纹的扩长,从而塑性较低。
 

 

 
 

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