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双相不锈钢超塑性成形

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-12-24  浏览次数:26 选择视力保护色:

[摘要]  中华不锈钢网网站获悉:双相不锈钢的超塑性成形研究,国外已有一定的报导,并有在波音公司的大型客机上获得应用的实例。国内在

  中华不锈钢网网站获悉:双相不锈钢的超塑性成形研究,国外已有一定的报导,并有在波音公司的大型客机上获得应用的实例。国内在该方面的研究很少,主要是因为双相不锈钢的超塑性成形温度高、成形时流变应力比常用的超塑性材料高、对模具的要求严格等原因的限制。然而,双相不锈钢具有良好的耐腐蚀、缝隙腐蚀和晶间腐蚀性能,是一种先进的不锈钢材料,被广泛应用于国民经济的各个部门。超塑性成形技术也由于具有成形时流变应力低,材料塑性指标高,可以一次成形其它钣金方法难以成形的复杂零件等优点而在石油化工、航空和航天等领域获得了广泛的应用的塑性分析,基于对相关的试验测试数据进行回归分析的基础上,对金属材料的塑性接触强度进行深入研究,并建立了通用数学表达式。同时,采用二次试验法对塑性接触强度进一步的分析,证实了所求数学表达式的正确性。
  
  不锈钢表面形成针状坑点,并且从表面向内扩散形成孔穴,使材料在均匀腐蚀很不明显的情况下腐蚀穿孔,因此是一种极其危险的局部腐蚀。应用广泛的奥氏体不锈钢存在着由于敏化作用使焊接接头热影响区容易发生晶间腐蚀同时使耐孔蚀性能恶化的现象。本文以0Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢为对象,采用电化学测试表1技术研究了0Cr18Ni9Ti在不同的热处理条件下对孔蚀敏感性的影响;考察了稳定化处理对抑制晶间腐蚀以及对孔蚀敏感性影响之间的相关性。
  
  1试样及试验方法1试验材料1.2热处理工艺试样按照如下规范进行热处理。
  
  工艺1固溶处理(1100 30min,迅速水冷)工艺2:固溶处理(1100*Q 30min,迅速水冷)+敏化处理(600*Q4h,空冷)稳定化处理(860°C,4h,空冷)1.3光学金相法研究试样显微组织与腐蚀形貌将热处理后试样六个面的氧化皮磨掉其中一个面抛光。观察热处理后金相时,用王水作腐蚀剂,腐蚀时间为10s,迅速用水冲洗,然后再用无水酒精冲洗,吹干后,放入干燥器中备用。
  
  1.4电化学方法测试耐孔蚀性10mm方形试样,于试样一'面焊上铜丝,然后镶嵌于环氧树脂中,研磨并抛光,用水冲洗后,再用无水酒精冲洗,然后吹干,放入干燥器内备用。环氧树脂与苯二胺的质量比为10使用恒电位仪测出钢的阳极极化曲线,取孔蚀电位作为钢的耐孔蚀性能参数。参比电极为饱和甘汞电极(SCE,本文中全部电位均相对于SCE的电位值)用铂电极作辅助电极,试验介质为80*C的0.35%NaCl水溶液。首先于一1000mV极化2min然后以自腐蚀电位为起始扫描电位,扫描速度为100mV/min测定阳极极化曲线。
  
  1.5电化学方法测试耐晶间腐蚀性采用双回路动电位再活化法,取电量比为敏化度,作为评定钢的耐晶间腐蚀性能参数。参比电极为饱和甘汞电极,用铂电极作辅助电极,试验介质为30C的水溶液。首先于一1000mV极化2min,得到稳定的自腐蚀电位后,以100mWmin的扫描速度阳极极化至+ 322mV,然后以同样的速度反向扫描至自腐蚀电位。
  
  2试验结果与讨论1热处理对金相显微组织的影响示出了不同热处理状态的试样抛光后经王水腐蚀后显出的光学金相组织,可以看出不同的热处理工艺明显改变了合金的显微组织。
  
  固溶处理的试样呈现较为均的显微组织。固溶十敏化处理使得CE3C6颗粒物在晶间和晶内析出。固溶十稳定化处理使得TiC颗粒物在晶间和晶内析出。虽然敏化和稳定化的保温时间相同,但由于后者的处理温度较高,所以晶粒和晶间颗粒物的尺寸明显大于前者。经1100C高温固溶处理后,迅速冷却获得的单相奥氏体处于不稳定态。当再次升高到600C进行敏化处理时,溶入奥氏体中的碳以Cr23C6的形式沿晶界析出,钛固定碳的作用得不到发挥。经860C稳定化处理时,温度提高到了Cr23C6的溶解温度。由于钢中含有强碳化物形成元素Ti,使钢中的碳优先和单纯的固溶处理使铬的碳化物全部溶于奥氏体钛化合成TiC,使固溶体中的碳降到很低,避免了中,钛的碳化物部分溶于奥氏体中。奥氏体不锈钢Cr23C6的析出,相应的在晶界不出现贫铬区。
  
  2.2热处理对耐孔蚀性能的影响孔蚀电位是表示金属耐孔蚀性能的一个参数,在同样的介质条件下,孔蚀电位越正,耐孔蚀性能越好。
  
  为采用电化学方法测试不锈钢耐孔蚀性所得到的阳极极化曲线。孔蚀电位的排列顺序为:固溶(+)>固溶+敏化(OmV),说明不同的热处理状态影响了不锈钢的孔蚀性能。
  
  固溶处理使得碳化物固溶于铁基中,得到了单一均匀的奥氏体组织,然后快速冷却,避免晶界析出碳化物,所以具有了优异的耐孔蚀性。
  
  在敏化温度下,由于碳原子迁移率增大和碳化铬沿晶界析出,势必造成邻近区域铬的贫化。敏化后晶界出现了贫铬区,所以孔蚀优先在敏化的晶界发生。
  
  稳定化状态的钢存在强碳化物TiC的析出,影响了组织的均匀性,但是由于TiC的析出,使得碳化铬不能沿晶界析出,避免了贫铬区的出现,所以它的孔蚀电位低于固溶处理,而高于敏化处理。
  
  2.3热处理对耐晶间腐蚀性能的影响为采用动电位再活化法评价耐晶间腐蚀性的阳极极化曲线。经固溶和固溶+稳定化处理的试样均未出现再活化现象,而经固溶+敏化处理的试样发生明显的再活化,敏化度为6%.取电量比Qi/Qa为敏化度,其中Qa表示活化峰面积即活化电量,Qr表示再活化峰面积即再活化电量。这也说明了稳定化处理后的晶间颗粒物与敏化处理后的晶间颗粒物的成分是不同的,前者为TiC,后者为23C6. 4结论4.1不同的热处理工艺所得到的显微组织对不锈钢的耐孔蚀性起着重要的作用。
  
  4.2固溶处理后所得到的均匀组织具有良好的耐孔蚀性。
  
  4.3敏化处理后所得到的组织由于存在贫铬区对孔蚀最敏感。
  
  4.4稳定化处理所得到的组织虽然抑制了晶间腐蚀的倾向,但对耐孔蚀性是不利的。
  
  中华不锈钢网网站获悉:塑性接触强度表式的建立塑性变形过程中,作用在接触面上的3种变形x金属精密热加工国防科技重点实验室基金资助项目男,47岁,副教授:2003-0屮08分别作用在对应的面积上,这些作用力和受力面积都不能直接区分和测定,实际测量到的压痕直径(深度)是塑性变形和屈服变形总和(不包括弹性变形量),实际的总变形力包括了弹性变形力和塑性变形力。因而要从实际测定的总压力和总变形中直接区分出塑性变形强度是不可能的,但通过一些运算和试验数据可以求出塑性接触强度,例如:厚度是1.0mm,最终的成形压力为1.7MPa.制品的厚度沿高向存在不均匀现象,壁厚最大值是0.64mm,最小值是0.48mm,但没有出现因局部大变形而产生壁厚显著不均的现象,显示了该双相不锈钢材料较好的超塑成形性能。

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