免费论文：氮合金化高强高韧不锈钢的研究

热变形加工在金属材料的加工过程中具有举足轻重的作用。对材料热加工特性的研究对制定合理而正确的热加工工艺有重要的指导意义。本论文通过对氮合金化奥氏体不锈钢进行热处理、热轧变形、热塑性以及热模拟试验，系统地研究了试验钢的热轧后的性能和热加工工艺，以探讨热加工工艺对其性能的影响，从而达到获得良好的热加工工艺用于指导实践的目的。本文采用三个不同温度 (1100℃、1150℃和1200℃) 进行固溶处理，对不锈钢进行拉伸和冲击试验，测试其力学性能；将锻料加热到1150℃保温90min，分别冷到950、1000、1050℃ 进行20%、40%和60%的变形量进行单道次热轧，热轧后进行空冷至室温后，测定其力学性能；采用Gleeble1500D热模拟试验机对试验钢进行热塑性和热模拟试验。运用金相显微镜、XRD和透射电镜(TEM)对变形组织进行分析；采用扫描电镜(SEM)对拉伸和冲击断口形貌进行分析。固溶处理和热轧试验结果表明，三种固溶处理温度下的力学性能都较好：抗拉强度达到910MPa以上，屈服强度也都达到540MPa以上，塑性均在50%左右，冲击吸收功都超过了310J。固溶处理温度为1150℃的力学性能最佳。氮合金化奥氏体不锈钢固溶态屈服强度达到常规奥氏体不锈钢316L的2.5倍，而热轧态达到4倍。同一试验条件下的含氮奥氏体钢冲击功和强度大小符合强度与韧性成反比关系。含氮奥氏体不锈钢具有较高的加工硬化能力，试验钢最佳热轧工艺为：变形量为40%左右，温度在1000～1050℃范围内。试验钢热轧后，析出物随变形量的增加越来越多，随温度的升高越来越少。热塑性试验结果表明 Fe-15Mn-22Cr-0.56N奥氏体钢在 1000～1150℃范围塑性良好，此时动态再结晶易于发生；而当温度在1200℃以上塑性急剧下降，晶粒也变得粗大。采用单道次轴向压缩试验得到了试验钢的真应力-真应变曲线。研究结果表明，流变应力和峰值应变随变形温度的降低和应变速率的提高而增大。五种不同应变速率条件下真应力-应变曲线都出现峰值，从曲线上看为动态回复+动态再结晶型。确定了试验钢动态再结晶临界应变值 ，通过对真应力-应变曲线的分析与计算得到Fe-15Mn-22Cr-0.56N奥氏体钢的热变形激活能Q值为746.5kJ/mol，建立了其热变形本构方程，如下： 另外建立了描述试验钢热加工性能的热加工图，确定了两个动态再结晶区、失稳区和危险区，通过热加工性能图，优化了实验钢的热加工工艺：一步工序（ 锻造 ）直接应用热加工图并在最佳热加工条件动态再结晶Ⅱ区，该区适合通过轧制、挤压和锤锻等工艺加工合金板材、棒材和“饼”材；多步工序（连轧）初轧应在高温端1100～1200℃和低应变速率区0.001～0.01s-1进行,变形量应较大，终轧在低温端980～1050℃和高应变速率区1～10s-1进行，细化晶粒。

来源：半壳优胜育转载请保留出处和链接！

本文链接：http://87cpy.com/272982.html