固溶温度对Mn-N型双相不锈钢拉伸变形行为的影响

TCDLB · 发表于 2024-5-7 07:53:10

摘要:

在Gleeble-3800热模拟试验机上进行了一种新型Mn-N合金化双相不锈钢的拉伸变形实验，获得了不同固溶温度下(1000~1200 ℃)不锈钢的力学性能及加工硬化规律。利用OM、SEM和EBSD等手段研究了固溶温度对钢的形变亚结构及断裂特征的影响，探讨了固溶温度影响加工硬化的机理。结果表明，随着固溶温度的升高，Mn-N合金化双相不锈钢屈服强度与抗拉强度均逐渐降低，而延伸率(均匀延伸率和断裂延伸率)则先升高后降低。其中，1100 ℃固溶时不锈钢的塑性最佳，均匀延伸率可达46.7%，且综合力学性能优异，强塑积达44.6 GPa·%。不同固溶温度下，不锈钢的加工硬化率随应变的增加均表现为开始时迅速下降，经再次升高后再下降的“三阶段”特征，但随着固溶温度的升高，加工硬化率升高的趋势减弱。Mn-N合金化双相不锈钢中奥氏体相发生了形变诱导马氏体相变，主要表现为γ→ε→α′和γ→α′ 2种演化机制，从而形成TRIP效应，使得加工硬化率升高、塑性增加，但较高的固溶温度会使马氏体转变受到抑制。不同固溶温度下，铁素体与形变诱导马氏体均表现出解理断裂特征，而残余奥氏体则主要为韧性断裂。经计算，随着固溶温度增加(1000~1200 ℃)，奥氏体相的Md30值从81 ℃降到38 ℃，即奥氏体稳定性增加，减弱了TRIP效应，进而导致不锈钢加工硬化和增塑效果降低。

关键词：双相不锈钢, 固溶温度, 加工硬化, TRIP效应, 形变诱导马氏体