鑄態(tài)奧氏體不銹鋼管的熱變形及動(dòng)態(tài)再結晶過(guò)程

時(shí)間：2019-12-18

　　金屬及合金在熱變形過(guò)程中，材料內部會(huì )發(fā)生兩個(gè)不同的過(guò)程：動(dòng)態(tài)回復和動(dòng)態(tài)再結晶。這兩個(gè)過(guò)程使材料中由于變形的進(jìn)行而積累的位錯得以相消和連續減少，使材料保持較高的塑性，使高溫變形能順利進(jìn)行。在具有高層錯能的金屬材料中易發(fā)生動(dòng)態(tài)回復，它導致異號位錯的相消，形成亞晶粒和規則的亞晶界，動(dòng)態(tài)回復完全消除了應變所產(chǎn)生的加工硬化，達到穩定的應力狀態(tài)。相反，對于具有低層錯能的金屬材料，當位錯積累到一定程度時(shí)，局部的位錯密度差就足以使熱變形的材料發(fā)生動(dòng)態(tài)再結晶形核，而動(dòng)態(tài)再結晶晶粒會(huì )通過(guò)大角晶界的遷移使位錯密度急劇減少，降低變形應力。

　　在熱變形過(guò)程中奧氏體不銹鋼管可通過(guò)動(dòng)態(tài)回復軟化，也可通過(guò)動(dòng)態(tài)再結晶軟化。而具體的軟化機理依賴(lài)于熱變形參數:即變形溫度，應變速率及變形量三者之間的相互作用以及變形材料的特性，比如:晶粒尺寸，層錯能及析出相的密度等。與碳鋼相比，由于奧氏體不銹鋼管中所含較高的鉻鎳元素使它具有較低的層錯能，從而使變形過(guò)程中的交叉滑移及攀移受到，因此奧氏體不銹鋼管通過(guò)動(dòng)態(tài)回復機制而進(jìn)行的軟化率非常低，它主要是通過(guò)動(dòng)態(tài)再結晶行為來(lái)進(jìn)行軟化的。一般認為，動(dòng)態(tài)再結晶和靜態(tài)再結晶一樣，也是通過(guò)形成新的大角晶界及其隨后移動(dòng)的方式進(jìn)行。隨著(zhù)變形盤(pán)的增加，材料中未再結晶的區域不斷形成新的動(dòng)態(tài)再結晶晶核，并只發(fā)生有限的長(cháng)大，同時(shí)己發(fā)生動(dòng)態(tài)再結晶的區域也會(huì )因繼續變形而積累到足夠的再結晶驅動(dòng)力而重復發(fā)生動(dòng)態(tài)再結晶。

　　影響動(dòng)態(tài)再結晶的主要因素有變形溫度、變形速率及變形量。已有許多工作對奧氏體不銹鋼的熱變形行為及其它金屬和合金的動(dòng)態(tài)再結晶行為進(jìn)行了廣泛而深入的研究，但這些材料絕大多數是己變形材料，而對鑄態(tài)奧氏體不銹鋼的熱變形及動(dòng)態(tài)再結晶行為很少涉及。眾所周知，鍛態(tài)和鑄態(tài)材料無(wú)論在成分分布、晶粒尺寸，還是在組織形態(tài)方面都存在著(zhù)很大的差別，這就決定了鑄態(tài)組織的熱變形及動(dòng)態(tài)再結晶行為有它自身的特點(diǎn)，即較難發(fā)生動(dòng)態(tài)再結晶，動(dòng)態(tài)再結晶的晶粒尺寸較大。這是由于鑄態(tài)組織粗大的柱狀晶之間的位相差小，不具有與普通的大角晶界相同的形核能力的緣故，同時(shí)鑄態(tài)組織中的成分偏析也會(huì )影響動(dòng)態(tài)再結晶的過(guò)程。

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