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铸态超级双相不锈钢S32750热加工性能

时间:2015-11-19 09:42:00 编辑:黄金城gcgc手机版 浏览:
黄金城gcgc手机版2015-11-19讯:

超级双相不锈钢S32750是第3代双相不锈钢的典型代表,其PREN值可达到42,因而耐点蚀、耐缝隙腐蚀性能优良,在远洋、石油化工行业得到广泛应用。此钢的显微组织具有比较理想的α/γ约为50/50的双相结构。由于氮含量高,在1300℃以下钢的相比例不会发生明显变化。但由于两相的强度、塑性的不同以及变形行为的差异,不恰当的热加工工艺会导致在相界产生裂纹,导致热塑性下降。所以,通过高温拉伸和压缩试验对工业铸态S32750的热变形行为及显微组织进行研究,并建立热变形本构方程,以期为该钢种的热轧工艺优化提供一定的理论依据。

  试验用材料来自国内某钢铁企业生产的S32750超级双相不锈钢连铸坯,其主要化学成分见表1。在Gleeble-3800热/力模拟试验机上进行高温拉伸试验和高温压缩试验。高温拉伸试样沿连铸坯拉坯方向取样,试样尺寸为Φ10mm×120mm。将高温拉伸试样以10℃/s升至1230℃,保温5min,然后以5℃/s降至试验温度(900~1230℃),保温30s进行应变速率为5s-1的拉伸变形,完成后在LEO438VP型扫描电镜下观察拉伸断口。高温压缩试样沿连铸坯厚度方向且垂直于轧制方向取样,尺寸为Φ8mm×12mm。试验过程中减少摩擦对应力状态的影响,在压缩试样两端涂石墨和加钽片。将试样以10℃/s升至1230℃,保温5min,然后以5℃/s降至试验温度(900~1230℃),保温30s后进行不同应变速率(0.1、1、10、25s-1)、真应变为1的压缩变形,变形完成后马上对试样水淬,在Leica金相显微镜下观察显微组织。

  表1  S32750双相不锈钢的化学成分(质量分数,%)     

 

 

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

 

  

  结果表明,S32750在1000~1200℃ 范围内具有较好的热塑性。在变形温度较低、变形速率较低时,流变曲线表现出不同于单相不锈钢的“类屈服平台”特征;当应变速率较高或变形温度较高、应变速率较低时,流变曲线为典型的动态再结晶特征。微观组织演变显示,铁素体和奥氏体两相都发生动态再结晶,且铁素体的再结晶先于奥氏体。降低应变速率,提高变形温度,可促进动态再结晶发生。基于热变形动力学模型建立了本构方程,表观应力指数为3.99,热变形激活能为393.75kJ/mol。S32750的高温软化机制与Zener-Hollomon(Z)参数有关,随Z参数增加,热变形峰值应力增加。




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