应变强化及深冷对奥氏体不锈钢组织性能的影响

发布时间：2020-01-17 10:36

【摘要】：为考察应变强化、深冷温度对S30408奥氏体不锈钢组织性能的影响,对S30408钢进行室温预应变后,在深冷温度进行冲击试验,通过XRD、TEM、金相观察等分析S30408钢相组成及组织变化。结果表明,S30408室温冲击韧性随着应变量增大而逐渐降低;不同预应变量S30408钢冲击韧性随着温度降低而下降,并在77~4.2 K温度范围内出现"平台"。10%应变后的S30408钢显微组织为α'马氏体与γ奥氏体相间分布,继续深冷温度处理后显微组织变化不明显,相组成仍主要为γ与α',马氏体总体含量并未显著增加。
【图文】：

Ｓ赏?可知，S30408室温冲击吸收能量KV2及侧向膨胀量LE随着应变量增大而逐渐降低。当应变量从0增大至20%时，，S30408的KV2平均值由286J降至140J，LE值由2.65mm降至1.60mm。图2为S30408奥氏体不锈钢10%应变前后光学显微组织照片，预应变处理前显微组织主要为奥氏体相(图2a)，10%应变后显微组织为马氏体相与奥氏体相相间分布(图2b)。图3为10%预应变后的X射线衍射图谱。结果表明，经过10%应变处理后，出现α'(图3中(110)α'，2θ=44°)和ε马氏体相(图3中(011－2－)ε，2θ=47°)。图4为10%应变强化S30408图1S30408钢不同应变量300K冲击试验结果(a)冲击吸收能量;(b)侧膨胀量Fig．1ImpacttestresultsofS30408steelwithdifferentdeformationat300K(a)KV2;(b)lateralexpansion不锈钢TEM像，由图可知，预应变过程中层错与层错之间相互缠结形成剪切带，α'马氏体相在缺陷密度较大的两条剪切带之间形核长大，剪切带中α'马氏体相相互连接形成不规则条带组织。S30408在室温预应变后冲击韧性降低主要是由于在冷变形的塑性变形过程中材料晶格结构畸变以及部分奥氏体相发生马氏体相变［7-8］。奥氏体不锈钢预应变后晶格结构畸变严重，位错密度增加，韧性降低;另一方面应变诱发产生的α'马氏体相为体心立方晶格结构，其强度硬度高，而塑性韧性低，从而导致S30408冲击韧性出现下降。76

增刊Ⅱ陈勇等:应变强化及深冷对奥氏体不锈钢组织性能的影响图2S30408钢应变处理前后显微组织Fig．2MetallographsofS30408steelwithdifferentdeformation(a)0;(b)10%图3S30408钢10%应变后X射线衍射谱Fig．3XRDpatternofS30408steelafter10%deformation2.2深冷温度对应变强化S30408组织性能的影响图5为不同室温预应变处理的S30408钢低温冲击试验结果。由图5可知，在同一应变量条件下，S30408冲击韧性随着温度降低出现下降，但降幅较小，尤其是温度低于77K后冲击韧性出现“平台”特征，并未呈现出随温度下降趋势。从侧膨胀量结果来看，深冷温度(－269℃)条件下预应变处理后(应变量≤20%)S30408钢仍具有较好塑性变形能力，表明其具有足够的低温韧性。图6为预应变10%的S30408钢分别在77K和4.2K深冷温度处理后的图410%应变强化S30408钢TEM(a)平面位错和层错缠结;(b)两条剪切带之间形成的α'马氏体相Fig．4TEMgraphsofS30408steelwith10%priordeformation(a)planardislocationandtangledstackingfaults;(b)nucleationofα'atintersectionsofsheardeformationbands图5不同应变量S30408钢系列温度冲击试验结果Fig．5ImpacttestresultsofdeformedS30408steelatdifferenttemperatures(a)KV2;(b)lateralexpansion77

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