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          不銹鋼無縫管塑性變形溫度

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          點擊次數:383 更新時間:2022年05月10日15:24:20 打印此頁 關閉

            304不銹鋼無縫管根據形變馬氏體的產生機理可知,對于亞穩奧氏體不銹鋼,形變馬氏體在M~M溫度范圍內形成。也就是說,在M點才會開始白發形核轉變的奧氏體,304不銹鋼無縫管在塑性形變過程中,可以在更高的溫度(M點)下發生形核。

            反之,如果奧氏體不銹鋼在M點以上溫度進行塑性形變,由于相變驅動力不足,馬氏體不會形核。但是,如果將經過塑性形變的奧氏體冷卻到低溫時,也會有部分奧氏體轉變為馬氏體。楊建國等對不同塑性變形溫度的304不銹鋼試樣馬氏體含量進行測量發現隨著變形溫度的升高,馬氏體轉變量呈下降趨勢,其中175℃是形變誘發馬氏體相變劇烈程度的一個轉折點,在高于175℃以上的高溫環境中,馬氏體轉變量緩慢降低,當環境溫度達到275℃時,馬氏體轉變量趨近于零。

            由于馬氏體相硬而脆,304不銹鋼無縫管在塑性變形過程中發生形變誘發馬氏體相變時會產生加工硬化,即材料的強度和硬度增加。根據加工硬化理論,形變誘發馬氏體相變產生強化的主要原因有:

            1)相變強化,形變誘發馬氏體相變以共格切變方式發生,晶體內產生大量的微觀缺陷(如高密度位錯、孿晶及層錯等),這些微觀缺陷能阻礙滑移,即亞結構引起強化,而形變誘發馬氏體相變發生在M點之上,需外應力提供相變驅動力補償,因此施加的外應力必須增加才能使塑性形變和形變誘發相變得以進行,產生加工硬化;

            2)形變馬氏體通常為薄片狀組織,相當于把基體隔開成若干區域,阻止位錯滑移及隨后塑性形變地進行,產生加工硬化;

            3)固溶強化,奧氏體不銹鋼在塑性變形過程中脆性的碳化物等被破碎,并沿流變方向分布,碳原子的溶入引起點陣畸變,形成一個以碳原子為應力場,與馬氏體的刃型位錯發生交互作用共同對位錯進行釘扎,阻礙位錯的運動,使馬氏體顯著強化。

            形變誘發馬氏體相變提高材料強度的同時,也犧牲了部分塑性和韌性,造成材料塑性加工能力下降,在封頭制備過程中容易開裂且在服役過程中也易出現延遲開裂。304不銹鋼無縫管對某低溫液化天然氣儲罐失效封頭(材料為0Cr18Ni9,工作溫度一l62℃,工作壓力0.6MPa)的力學參數進行測試,見表3。由表3可以看出,0Cr18Ni9不銹鋼封頭在加工過程中,變形相對劇烈的直邊段產生了大量的鐵磁相(形變馬氏體),材料的強度和硬度提高,但延性和塑性顯著降低,部分性能達不到標準的要求。

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