至德鋼業(yè)基于熱加工圖的機床用2205雙相不銹鋼的熱加工行為研究
至德鋼業(yè)采用進(jìn)口熱模擬機對2205雙相不銹鋼進(jìn)行高溫熱壓縮變形實(shí)驗,分析該材料在變形溫度為950~1100℃,工程變形量為66.6%不變的條件下的流變應力變化規律?;趧?dòng)態(tài)材料模型建立了2205雙相不銹鋼的熱變形本構方程和熱加工圖,確定了失穩區。得到2205雙相不銹鋼熱變形激活能,結合熱加工圖確定了最佳的熱加工區間為變形溫度為1050~1100℃,為2205雙相不銹鋼的熱加工工藝提供依據。
雙相不銹鋼由于具有奧氏體和鐵素體兩相組織,使其兼有優(yōu)良的韌性、焊接性能和較高的強度、良好的耐氯化物腐蝕的性能,而作為一種高性能材料,被廣泛用于石油、化工、造紙工業(yè)。但由于奧氏體和鐵素體的軟化機理不同,奧氏體易結晶而鐵素體易回復,因此在兩者相界面處易由于應力不均勻而產(chǎn)生裂紋,其次在大的應變速率下,雙相不銹鋼的熱敏感性較高。上述因素造成了雙相不銹鋼的成材率低,工藝成本高,熱加工難度大。影響金屬材料在高溫變形過(guò)程中流變行為的主要因素為應變、應變速率變形溫度。至德鋼業(yè)基于熱模擬實(shí)驗數據,通過(guò)構建2205雙相不銹鋼的流變應力本構方程和熱加工圖,研究其熱加工行為,從而指導工業(yè)生產(chǎn)。
通過(guò)熱模擬實(shí)驗,得到了2205雙相不銹鋼應力、應變、位移、溫度,以及時(shí)間的原始數據,根據采集得到的數據繪制2205雙相不銹鋼在不同溫度和應變速率下的真應力-真應變曲線(xiàn)??梢钥闯鲈诓煌瑮l件下其真應力-真應變曲線(xiàn)的流變特性大體相同。一開(kāi)始流變應力隨著(zhù)應變量值的增加而快速增加。后出現流變應力的最大值,即為應力峰值。不同溫度和應變速率的流變應力峰值見(jiàn)表。但當越過(guò)峰值后,呈現出軟化特征,應變量緩慢減小,最后基本不變,出現“穩態(tài)平臺”。這是較高的位錯能使鐵素體的動(dòng)態(tài)回復與奧氏體的動(dòng)態(tài)再結晶過(guò)程造成了材料的軟化,而材料在熱變形過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生加工硬化,當材料軟化和加工硬化達到了相對平衡時(shí)則出現“穩態(tài)平臺”。而“穩態(tài)平臺”越長(cháng)則材料在變形過(guò)程中的組織越穩定,就會(huì )有良好的熱塑性。從圖中看到950℃時(shí)發(fā)生動(dòng)態(tài)回復軟化,隨溫度升高應變達到臨界值時(shí)軟化以動(dòng)態(tài)再結晶為主,當應變速率時(shí)曲線(xiàn)呈大幅度周期性波動(dòng),由于應變速率過(guò)大動(dòng)態(tài)回復和加工硬化無(wú)法達到平衡。
本文標簽:2205雙相不銹鋼
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