鐵素體不銹鋼熱變形行為研究.pdf

1、自不銹鋼開發(fā)以來，奧氏體不銹鋼一直占據(jù)主導地位。隨著全球鎳供應緊張，低鎳或無鎳的鐵素體不銹鋼開始得到了國內(nèi)外重視，并在實際中得到廣泛應用。相對于奧氏體不銹鋼，鐵素體不銹鋼具有低成本、低熱膨脹率、耐高溫氧化和優(yōu)良耐蝕性的優(yōu)點，已廣泛應用于工業(yè)及民用各領域。
　　 430鐵素體不銹鋼是鐵素體不銹鋼的代表鋼種，其低溫加工成型性較好，多應用于建筑裝飾及各種管材的生產(chǎn)加工。409L鐵素體不銹鋼以其優(yōu)良的低冷加工硬化傾向、耐高溫、耐點腐蝕性

2、能很好地滿足了汽車排氣系統(tǒng)用鋼的要求并成為其首選材料。
　　 近年來薄帶鋼鑄軋成為當今鋼鐵工業(yè)最令人關注的新工藝，但不銹鋼鑄坯中存在裂紋，會嚴重影響到鑄坯的后續(xù)加工以及最終產(chǎn)品的質(zhì)量。而后續(xù)熱軋鋼卷產(chǎn)生的邊損、邊裂、起皮等缺陷更是對產(chǎn)品的成品率和經(jīng)濟效益產(chǎn)生了明顯的不良影響。本文通過對鑄態(tài)409L鐵素體不銹鋼和430鐵素體不銹鋼的高溫力學性能與高溫變形行為進行基礎性研究，為鑄軋工藝的制定提供基礎數(shù)據(jù)。
　　 本文采用TH

3、ERMORSTER-W熱模擬試驗機對409L鐵素體不銹鋼和430鐵素體不銹鋼進行單道次高溫壓縮熱變形試驗(壓下量為50％)。熱變形試樣尺寸參考GB/T7314-2005設計加工，并根據(jù)熱變形試驗性質(zhì)和實驗設備條件(加熱速度、冷卻速度、溫度精度)綜合考慮，設計出符合實驗要求的工裝夾具。試驗溫度為950℃、1000℃、1050℃、1100℃和1150℃，應變速率為0.01 s-1、0.05 s-1、0.1 s-1、0.5 s-1、1.0 s

4、-1和2.5 s-1。
　　 從顯微組織、流變曲線、熱變形方程及Z參數(shù)、熱加工圖四方面分別討論了409L鐵素體不銹鋼和430鐵素體不銹鋼兩種不同鋼種的熱變形行為。得出以下結(jié)論：
　　 (1)409L和430不銹鋼熱變形后鐵素體區(qū)域變化趨勢相似，均經(jīng)歷了回復、部分再結(jié)晶及完全再結(jié)晶三個階段。應變速率1.0s-1時，在全溫度段內(nèi)鐵素體都發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶，并且隨變形溫度升高，鐵素體晶粒明顯粗大；變形溫度一定時，應變率越大，鐵素

5、體動態(tài)再結(jié)晶尺寸越細小。
　　 (2)兩種不銹鋼的流變曲線大都具有相似特征，大致可分為三類。第一類為流變曲線呈逐漸上升的加工硬化型；第二類為流變曲線具有一個穩(wěn)態(tài)的動態(tài)回復型；第三類為流變曲線出現(xiàn)明顯峰值，然后逐步下降進入穩(wěn)定變形狀態(tài)，曲線呈水平狀態(tài)，即動態(tài)再結(jié)晶型，例如409L不銹鋼T=950℃、(ε)=0.1 s-1(真應變?yōu)?.18，σp=38.35 MPa)及430不銹鋼T=950℃、(ε)=0.05 s-1(真應變?yōu)?.

6、3，σp=42.32MPa)時，流變曲線即為動態(tài)再結(jié)晶型。
　　 (3)得出409L鐵素體不銹鋼的熱變形激活能Q為310 kJ/mol，應力指數(shù)n為5.51，熱變形方程為(ε)=3.95×1013[sinh(α·δp)]5.51 exp(-31000/RT)；430鐵素體不銹鋼的熱變形激活能Q為344 kJ/mol，應力指數(shù)n為1.08，熱變形方程為(ε)=1.84×1011[sinh(α·δp)]1.08 exp(-34400