不同变形温度下稀土Ce改性2507超级双相不锈钢的微观组织演变

发布时间：2021-01-31 07:12

　　采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等试验手段对不同温度（室温、高温）下变形后的稀土Ce改性2507超级双相不锈钢的微观组织演变进行了表征。结果表明:在不同温度的变形过程中,双相不锈钢中铁素体相比例明显增加,但其增加机理却不相同,热变形过程中奥氏体相向高温铁素体发生转变导致铁素体相含量增加,而冷变形过程中奥氏体相则发生形变诱导马氏体转变导致铁素体相含量增加。热变形过程中奥氏体发生动态再结晶,铁素体晶粒发生动态回复导致晶粒细化;而冷变形过程中奥氏体发生形变诱导马氏体转变和形变孪晶,铁素体晶粒则发生碎化而导致晶粒细化。 

【文章来源】：材料热处理学报. 2020,41(07)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

超级双相不锈钢轧制变形后的组织形貌(TEM)

图2 超级双相不锈钢轧制变形后的组织形貌(TEM)图4所示为超级双相不锈钢固溶态和轧制变形后的微观组织体积分数图。经过计算可知超级双相不锈钢固溶态的奥氏体相体积分数为51.6%,铁素体相体积分数为48.4%,两相比例接近1∶1;进行热变形之后的超级双相不锈钢奥氏体相体积分数为41.3%;进行冷变形后的超级双相不锈钢奥氏体相体积分数锐减至21.8%。对比发现不同温度轧制变形后奥氏体相体积分数均有不同程度的减少,然而热变形与冷变形过程中奥氏体相体积分数减少的原因并不相同。

图1所示为超级双相不锈钢轧制变形后的显微组织,图中暗黑色的是铁素体相,亮白色的是奥氏体相,两相分布均匀且晶界清晰。图1(a)是超级双相不锈钢固溶处理后的显微组织形貌,从图中可以看出,超级双相不锈钢在1050 ℃固溶120 min后位于奥氏体相和铁素体相晶界处的σ相已完全溶解,奥氏体相呈“岛”状均匀分布在铁素体相基体中,两相比例约为1∶1,超级双相不锈钢的相比例影响其力学性能,铁素体含量增多塑性降低,奥氏体含量增多耐应力腐蚀能力降低,本实验中超级双相不锈钢固溶处理后两相比例接近于1∶1,使其获得较好的耐腐蚀能力和优良的力学性能。图1(b)是超级双相不锈钢热变形后的显微组织形貌,从图1(b)中可以看出,超级双相不锈钢热变形后铁素体相和奥氏体相晶粒均得到细化,但铁素体细化效果更为明显。铁素体具有体心立方结构,层错能较高,容易发生位错的攀移和交滑移。在热变形过程中铁素体发生动态回复,晶粒尺寸细化并呈现出等轴状形貌;而奥氏体晶粒在较高温度和较低应变速率条件下形变储存能较高,动态再结晶形核速率高,导致再结晶晶粒尺寸变小而被细化,呈现典型的再结晶组织特征,晶粒细小,组织分布较为均匀。图1(c)是超级双相不锈钢冷变形后的显微组织形貌,从图中可以看出,超级双相不锈钢冷变形后奥氏体相呈带状分布于铁素体基体上,拉长的变形晶粒沿轧制方向排列。由于冷变形过程中奥氏体相发生形变诱导马氏体转变,降低了奥氏体相的含量,因此此时铁素体相比例要大于奥氏体相比例[14]。在冷轧变形过程中,铁素体和奥氏体晶粒沿轧制方向不断压扁并被拉长,并逐渐破碎细化,两相分布更加密集,在大应变的作用下,晶粒由原来的不规则形态逐步形成条带状组织[15]。2.2 不同变形温度下的TEM组织

【参考文献】：
期刊论文
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[3]马氏体的形核及临界晶核的研究[J]. 刘宗昌,袁长军,计云萍,任慧平.  金属热处理. 2010(11)
[4]双相不锈钢2205铸态组织的热变形研究[J]. 秦焰锋,江来珠,宋红梅,张伟,胡锦程,金学军.  钢铁研究学报. 2010(08)
[5]节约型双相不锈钢2101高温变形过程中微观组织演化[J]. 方轶琉,刘振宇,张维娜,王国栋,宋红梅,江来珠.  金属学报. 2010(06)

博士论文
[1]双相不锈钢热变形行为及组织演变[D]. 马明.东北大学 2016

硕士论文
[1]2101双相不锈钢热变形过程微观组织与性能演变的研究[D]. 刘彦妍.浙江大学 2013
[2]稀土Ce对2Cr13不锈钢组织和性能的影响[D]. 刘晓.内蒙古科技大学 2007



本文编号：3010426