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2205雙相不銹鋼管熱變形后金相組織的掃描電鏡分析
發布者:不銹鋼管廠(www.9600014.live) 發布時間:2019/12/9 閱讀:100

  浙江宏盛特鋼有限公司通過不同溫度和變形速率條件下雙相不銹鋼管變形后淬火組織的掃描電鏡分析得到,熱變形后在奧氏體相和鐵素體相中晶粒都得到了細化,鐵素體細化效果尤為明顯,變形前原始鐵素體晶粒尺寸達幾百微米,變形后得到的鐵素體晶粒為變形前晶粒尺寸的1/10,甚至更細小,細化后的鐵素體呈等軸形貌。奧氏體晶粒在較高溫度和較低變形速率條件下呈現“再結晶”形貌,晶粒細小,具有較好的均勻性,而其他條件下則呈現混晶形貌,晶粒都沿變形方向條狀分布。圖為實驗鋼在1100℃不同變形速率條件下變形后的淬火組織,與上述規律相符。

  雙相不銹鋼管熱變形后除組織晶粒細化外,在變形溫度和變形量一定的條件下,金相組織中的奧氏體相和鐵素體相所占比例隨著變形速率的改變而有不同,隨著變形速率的增加,奧氏體含量減少,鐵素體含量增加,即變形過程中發生奧氏體和鐵素體之間的轉變,且變形速率增加有利于奧氏體向鐵素體的轉變。變形速率對奧氏體和鐵素體之間相轉變的影響規律為,在熱變形過程中發生奧氏體相和鐵素體相之間的相轉變,且變形速率為影響相轉變的關鍵參數。變形速率越低,越容易發生鐵素體向奧氏體的轉變;在較高變形速率的情況下,易發生奧氏體向鐵素體的相轉變。

  2205雙相不銹鋼管取向差分布的變化也可以反映組織演變中不同的物理冶金過程,實驗后淬火雙相不銹鋼管試樣經電解拋光后進行掃描電鏡析,采用分析的方法,測定了不同變形條件下各組成相相鄰晶粒間的取向差分布情況。2205雙相不銹鋼管在1100℃時不同變形速率下熱變形淬火組織的掃描電鏡取向圖,直觀的反映了組織中晶粒取向差的變化情況。對2205雙相不銹鋼管熱變形后組織中奧氏體相和鐵素體相的晶粒間取向差的統計分析發現,鐵素體晶粒多為細小等軸,且晶粒間以大角度晶界為主,其間尚有小角度晶界的亞晶存在。這表明,熱變形過程中鐵素體發生了動態連續再結晶,但應變量不足以使所有亞晶發生轉動形成小晶粒;奧氏體晶粒尺寸經熱變形后也有細化,只是細化程度較鐵素體小很多,且組織中大角度所占比例小于鐵素體相,說明奧氏體在熱變形過程中,僅作為強度水平較高且層錯能較低的第二相,應變在奧氏體相中分配較少,其儲存的形變能不足以誘發奧氏體的動態再結晶,只有在較高溫度和較低變形速率條件下,才能較明顯觀察到奧氏體再結晶軌跡的存在;奧氏體相和鐵素體相中都存在明顯的混晶現象,如圖所示。在該應變速率條件下,變形時應變在不同位置的應變分布嚴重不均,流變行為也有很大差別。

  2205雙相不銹鋼管熱變形時流變曲線變化趨勢與相應軟化機制材料不同變化趨勢的流變曲線對應著其組織中不同的物理冶金過程,2205雙相不銹鋼組織中,奧氏體和鐵素體兩個組成相應力水平的不同,導致截然不同的應變分布,由于形變儲能是軟化過程的驅動力,因此應變分布將直接影響兩相的軟化動力學。正是2205雙相不銹鋼管熱變形過程中的這種應變在兩相中特殊的分布,決定了其軟化機制的復雜性。通過上述對雙相不銹鋼熱變形行為的分析可以得到,2205雙相不銹鋼管熱變形過程中存在的軟化機制為,鐵素體的回復與動態連續再結晶、奧氏體的回復與再結晶、以及奧氏體與鐵素體之間的相變。2205雙相不銹鋼管熱變形過程中的流變行為,正是以上三類軟化機制相互競爭和共同作用的結果。隨著熱變形條件的改變,三種軟化機制各自的貢獻不同,這些軟化機制的耦合作用,決定了流變應力的變化趨勢。

 
 

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