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    不锈钢无缝管塑性变形温度

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    点击次数:44 更新时间:2022年05月10日17:24:20 打印此页 关闭

      304不锈钢无缝管根据形变马氏体的产生机理可知,对于亚稳奥氏体不锈钢,形变马氏体在M~M温度范围内形成。也就是说,在M点才会开始白发形核转变的奥氏体,304不锈钢无缝管在塑性形变过程中,可以在更高的温度(M点)下发生形核。

      反之,如果奥氏体不锈钢在M点以上温度进行塑性形变,由于相变驱动力不足,马氏体不会形核。但是,如果将经过塑性形变的奥氏体冷却到低温时,也会有部分奥氏体转变为马氏体。杨建国等对不同塑性变形温度的304不锈钢试样马氏体含量进行测量发现随着变形温度的升高,马氏体转变量呈下降趋势,其中175℃是形变诱发马氏体相变剧烈程度的一个转折点,在高于175℃以上的高温环境中,马氏体转变量缓慢降低,当环境温度达到275℃时,马氏体转变量趋近于零。

      由于马氏体相硬而脆,304不锈钢无缝管在塑性变形过程中发生形变诱发马氏体相变时会产生加工硬化,即材料的强度和硬度增加。根据加工硬化理论,形变诱发马氏体相变产生强化的主要原因有:

      1)相变强化,形变诱发马氏体相变以共格切变方式发生,晶体内产生大量的微观缺陷(如高密度位错、孪晶及层错等),这些微观缺陷能阻碍滑移,即亚结构引起强化,而形变诱发马氏体相变发生在M点之上,需外应力提供相变驱动力补偿,因此施加的外应力必须增加才能使塑性形变和形变诱发相变得以进行,产生加工硬化;

      2)形变马氏体通常为薄片状组织,相当于把基体隔开成若干区域,阻止位错滑移及随后塑性形变地进行,产生加工硬化;

      3)固溶强化,奥氏体不锈钢在塑性变形过程中脆性的碳化物等被破碎,并沿流变方向分布,碳原子的溶入引起点阵畸变,形成一个以碳原子为应力场,与马氏体的刃型位错发生交互作用共同对位错进行钉扎,阻碍位错的运动,使马氏体显著强化。

      形变诱发马氏体相变提高材料强度的同时,也牺牲了部分塑性和韧性,造成材料塑性加工能力下降,在封头制备过程中容易开裂且在服役过程中也易出现延迟开裂。304不锈钢无缝管对某低温液化天然气储罐失效封头(材料为0Cr18Ni9,工作温度一l62℃,工作压力0.6MPa)的力学参数进行测试,见表3。由表3可以看出,0Cr18Ni9不锈钢封头在加工过程中,变形相对剧烈的直边段产生了大量的铁磁相(形变马氏体),材料的强度和硬度提高,但延性和塑性显著降低,部分性能达不到标准的要求。

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