1.4410（2507）不銹鋼熱變形行為

非常雙相不銹鋼(SDSS)指孔蝕耐力等值(PREN)>40,含Cr高鉬>3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%.5%)高氮.22%~0.3%)鋼。適用于惡劣的介質(zhì)條件，具有良好的耐腐蝕性和機(jī)械綜合性能，可與非常奧氏體不銹鋼媲美，應(yīng)用于化工和海洋技術(shù)領(lǐng)域。

在高溫軋制或鍛造過(guò)程中，雙相不銹鋼位于馬氏體和鐵素體的兩相區(qū)域。兩相在熱變形過(guò)程中應(yīng)力和應(yīng)變分布不均勻，導(dǎo)致雙相不銹鋼在熱變形過(guò)程中容易產(chǎn)生邊緣裂紋和表面裂紋。對(duì)一般雙相不銹鋼的熱變形有不同的結(jié)論。本文研究了2507種非常雙相不銹鋼的熱變形行為。

實(shí)驗(yàn)材料和方法

試驗(yàn)所用材料2507是非常雙相不銹鋼(表1)。AOD冶煉，制造的連鑄坯熱軋后獲得12mm厚板，然后固溶，沿軋制方向加工成48mmx15mm圓柱熱模擬樣品。

高溫單通道壓縮試驗(yàn)用于試驗(yàn)MMS-在200熱實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。考慮到試驗(yàn)鋼的高溫塑性以及相對(duì)熱加工變形的影響，采用Thermo-Calc軟件計(jì)算了2507非常雙相不銹鋼在平衡狀態(tài)下各相質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨溫度變化的關(guān)系(見(jiàn)圖1)。從圖1可以看出，在1000℃下面有明顯的o脆性相分析，選擇熱變形溫度必須繞過(guò)這個(gè)溫度范圍。

具體試驗(yàn)工藝體系如下:樣品10℃/s速度加熱到1250℃,保溫300s,然后以5℃/s速度冷卻到不間斷變形溫度，保溫20s去除樣品內(nèi)部的溫度梯度，然后壓縮變形，變形量為0.8.變形速度分別為0.01,0.1,1.10s變形溫度分別為1000,1050,1100,1100C。

真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線

由圖2(a,b)可以看出，對(duì)于相同的應(yīng)變值，變形溫度越大，相應(yīng)的流變應(yīng)力越小，高溫有利于試驗(yàn)鋼的軟化。隨著變形溫度的降低，峰值應(yīng)力向應(yīng)變?cè)黾拥姆较蛞苿?dòng)。

在熱加工過(guò)程中，一方面，由于變形，位錯(cuò)不斷增殖和積累，導(dǎo)致變形和硬化；另一方面，對(duì)于高層錯(cuò)能鐵素體，位錯(cuò)交叉移動(dòng)和攀爬過(guò)程容易進(jìn)行，熱加工過(guò)程中容易發(fā)生動(dòng)態(tài)恢復(fù)；對(duì)于層錯(cuò)能較低的馬氏體，其恢復(fù)過(guò)程緩慢。在熱處理過(guò)程中，動(dòng)態(tài)恢復(fù)通常難以同步抵消變形時(shí)位錯(cuò)的增殖和積累。在某個(gè)臨界變形環(huán)境中，位錯(cuò)積累到一定程度后會(huì)促發(fā)再結(jié)晶形核，發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。在再結(jié)晶過(guò)程中，大量位錯(cuò)被再結(jié)晶核心的大視角界面移除。當(dāng)這種軟化過(guò)程占主導(dǎo)地位時(shí)，流變應(yīng)力降低，真應(yīng)力-真應(yīng)變曲線達(dá)到峰值。由于再結(jié)晶形核同時(shí)生長(zhǎng)，材料繼續(xù)承受變形，再結(jié)晶形成的新晶體也承受變形，變形硬化再次增加。第二輪再結(jié)晶是在新晶體內(nèi)部變形達(dá)到一定程度后開(kāi)始的。在如此復(fù)雜的硬化和軟化疊加的前提下，真正的應(yīng)力-真正的應(yīng)變曲線定期出現(xiàn)峰值。隨著應(yīng)變的增加，多峰擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，有些曲線甚至出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)。

從圖2(c,d)可以看出，在一定的變形溫度條件下，當(dāng)達(dá)到相同的變形量時(shí)，應(yīng)變速率越相應(yīng)的流變應(yīng)力越大。變形溫度為1050C,2507非常雙相不銹鋼的壓縮變形應(yīng)變速率從0.01s‘增加到10s~其對(duì)應(yīng)的峰值應(yīng)力為55MPa增加到191MPa。可以看出，應(yīng)變速率越小，鋼中鐵素體和馬氏體的動(dòng)態(tài)恢復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶越充分，鋼的軟化效果越明顯，越有利于進(jìn)一步的塑性變形。