至德鋼業(yè)super304H不銹鋼管顯微組織分析報告

  浙江至德鋼業(yè)有限公司研究人員發(fā)現(xiàn)super304H不銹鋼管未變形組織和一定應(yīng)變速率、不同變形溫度下的顯微組織。Super304H不銹鋼管原始組織為奧氏體等軸晶粒，晶粒尺寸比較均勻，大約為240μm，950℃變形后組織仍以原奧氏體晶粒為主，晶粒沿變形方向被拉長，晶界嚴重變形，此時晶粒內(nèi)部位錯密度很高，加工硬化作用占主導。溫度升高至1050℃，原始晶界部分消失，局部發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶，基體上分布著許多均勻細小的再結(jié)晶晶粒，這說明材料組織內(nèi)部是不均勻的，導致位錯密度也不均勻，形成局部應(yīng)變梯度，使得部分晶粒內(nèi)部積聚的畸變能先達到臨界值，促進動態(tài)再結(jié)晶形核。1100℃時，動態(tài)再結(jié)晶進行的程度更充分，晶粒尺寸較1050℃稍大。高溫1150℃時組織發(fā)生了完全動態(tài)再結(jié)晶，新生成的組織比較均勻，晶粒尺寸約為30μm；溫度升高至1250℃時，部分先生成的動態(tài)再結(jié)晶晶粒已經(jīng)長大，組織相對比較均勻。

 由以上分析可知，溫度對super304H不銹鋼管熱變形過程中動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生及進行程度有顯著的影響。隨著溫度的升高，原子活動加劇，原子間結(jié)合力變差；位錯攀移和交滑移運動、晶界遷移所受束縛減弱，動態(tài)再結(jié)晶形核和晶粒長大速率都會提高，所以高溫時動態(tài)再結(jié)晶比較容易發(fā)生，且進行的程度相對充分，晶粒尺寸也變大。super304H不銹鋼管在相同變形溫度，不同應(yīng)變速率下熱壓縮后的顯微組織?？梢钥闯鰷囟?150℃時都發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶，高應(yīng)變速率下再結(jié)晶晶粒比較細小均勻；較低應(yīng)變速率時，組織轉(zhuǎn)變比較充分，再結(jié)晶晶粒已經(jīng)明顯長大，組織不均勻。這是因為應(yīng)變速率提高，加工硬化速率增大，單位變形量產(chǎn)生的位錯密度增大，為動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生提供了更大的驅(qū)動力，但是高應(yīng)變速率下變形時間縮短，再結(jié)晶晶粒沒有充足的時間長大。通過上述分析，super304H不銹鋼管熱變形組織受溫度和應(yīng)變速率的共同影響。溫度越低，應(yīng)變速率越高，熱激活作用減弱，原子、位錯運動的阻力越大，不利于動態(tài)再結(jié)晶的形核和長大。

一、熱變形參數(shù)對super304H不銹鋼管流變應(yīng)力的影響

  由應(yīng)力-應(yīng)變曲線特征分析，變形溫度和應(yīng)變速率對流變應(yīng)力有顯著的影響，高溫低應(yīng)變速率促進動態(tài)軟化，使流變應(yīng)力降低。換句話說，熱塑性變形行為是動態(tài)軟化與加工硬化協(xié)同作用的結(jié)果。峰值應(yīng)力是熱塑性變形過程中一個相當重要的參數(shù)，它決定了塑性變形時所需要施加的最小載荷，我們將主要討論峰值應(yīng)力與變形速率、溫度之間的關(guān)系。

二、應(yīng)變速率對super304H不銹鋼管流變應(yīng)力的影響

  熱變形過程中，應(yīng)變速率會對流變應(yīng)力產(chǎn)生很大影響。一方面應(yīng)變速率增大，位錯活動顯著，臨界剪切應(yīng)力增大；另一方面高應(yīng)變速率下，變形時間相對較短，動態(tài)軟化作用在一定程度上受到抑制，使得流變應(yīng)力增大。但是應(yīng)力與應(yīng)變速率兩者之間并不能以簡單的線性關(guān)系來描述。

三、變形溫度對super304H不銹鋼管流變應(yīng)力的影響

  溫度對super304H不銹鋼管的流變應(yīng)力影響很大，同應(yīng)變量和應(yīng)變速率下，隨溫度的降低流變應(yīng)力增大。溫度降低，金屬材料的動態(tài)回復和動態(tài)再結(jié)晶的形核、長大都受到抑制，軟化作用不強；低溫下，原子、位錯活動能力減弱，臨界剪切力增大，不易變形，流變應(yīng)力增大。

  浙江至德鋼業(yè)有限公司綜上分析，得出結(jié)論是super304H不銹鋼管在熱變形過程中峰值應(yīng)力與應(yīng)變速率、變形溫度之間的關(guān)系符合Arrhenius雙曲正弦函數(shù)。